JP2002064000A - 液体金属ループ - Google Patents
液体金属ループInfo
- Publication number
- JP2002064000A JP2002064000A JP2000245742A JP2000245742A JP2002064000A JP 2002064000 A JP2002064000 A JP 2002064000A JP 2000245742 A JP2000245742 A JP 2000245742A JP 2000245742 A JP2000245742 A JP 2000245742A JP 2002064000 A JP2002064000 A JP 2002064000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid metal
- quench tank
- target
- pump
- suction port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体金属ループの高さを縮小する。
【解決手段】 重陽子ビームＤが入射し得る中空構造の
ターゲット１と、ターゲット１の流入口６に液体金属Ｌ
ｉを送給する循環ポンプ２と、ターゲット１の流出口７
に連通し且つ液体金属Ｌｉを貯留して自由液面９を形成
させるクエンチタンク４と、液体金属流通方向上流端が
クエンチタンク４の内底部１０に連通し且つ液体金属流
通方向下流端が循環ポンプ２の吸引口８に接続された管
路１１とを備え、管路１１のクエンチタンク４直下に、
クエンチタンク４から循環ポンプ２の吸引口８に液体金
属Ｌｉを送給する補助ポンプ１２を設けている。
ターゲット１と、ターゲット１の流入口６に液体金属Ｌ
ｉを送給する循環ポンプ２と、ターゲット１の流出口７
に連通し且つ液体金属Ｌｉを貯留して自由液面９を形成
させるクエンチタンク４と、液体金属流通方向上流端が
クエンチタンク４の内底部１０に連通し且つ液体金属流
通方向下流端が循環ポンプ２の吸引口８に接続された管
路１１とを備え、管路１１のクエンチタンク４直下に、
クエンチタンク４から循環ポンプ２の吸引口８に液体金
属Ｌｉを送給する補助ポンプ１２を設けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性子発生施設に
用いる液体金属ループに関するものである。
用いる液体金属ループに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、中性子発生施設に使用されてい
る液体金属ループの一例を示す系統図であり、この液体
金属ループは、重陽子ビームＤが入射し得る中空構造の
ターゲット１と、該ターゲット１の下方に配置され且つ
液体リチウムＬｉを吐出する循環ポンプ２と、該循環ポ
ンプ２の吐出口５とターゲット１の流入口６との間に介
在し且つ液体リチウムＬｉを二次流体によって冷却する
熱交換器３と、前記ターゲット１の流出口７と循環ポン
プ２の吸引口８との間に介在し且つ液体リチウムＬｉを
貯留して自由液面９を形成させるクエンチタンク４と、
上端がクエンチタンク４の内底部１０に連通して液体リ
チウムＬｉの流通方向の上流端となり、且つ下端が循環
ポンプ２の吸引口８に接続されて液体リチウムＬｉの流
通方向の下流端となっている管路１１とを備え、ループ
内を真空に保持している。
る液体金属ループの一例を示す系統図であり、この液体
金属ループは、重陽子ビームＤが入射し得る中空構造の
ターゲット１と、該ターゲット１の下方に配置され且つ
液体リチウムＬｉを吐出する循環ポンプ２と、該循環ポ
ンプ２の吐出口５とターゲット１の流入口６との間に介
在し且つ液体リチウムＬｉを二次流体によって冷却する
熱交換器３と、前記ターゲット１の流出口７と循環ポン
プ２の吸引口８との間に介在し且つ液体リチウムＬｉを
貯留して自由液面９を形成させるクエンチタンク４と、
上端がクエンチタンク４の内底部１０に連通して液体リ
チウムＬｉの流通方向の上流端となり、且つ下端が循環
ポンプ２の吸引口８に接続されて液体リチウムＬｉの流
通方向の下流端となっている管路１１とを備え、ループ
内を真空に保持している。
【０００３】そして循環ポンプ２には、通電液体の流路
を横切るように位相差を有する交流的磁界を形成して通
電液体を移動させる電磁ポンプが用いられている。
を横切るように位相差を有する交流的磁界を形成して通
電液体を移動させる電磁ポンプが用いられている。
【０００４】図２に示す液体金属ループでは、液体リチ
ウムＬｉがターゲット１内に連続的に流通している状態
で、当該ターゲット１に重陽子ビームＤが入射すると、
液体リチウムＬｉに陽子が衝突する際の核反応によって
高速中性子が発生する。
ウムＬｉがターゲット１内に連続的に流通している状態
で、当該ターゲット１に重陽子ビームＤが入射すると、
液体リチウムＬｉに陽子が衝突する際の核反応によって
高速中性子が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した液
体金属ループでは、比重が小さい液体リチウムＬｉの自
由液面９が真空状態のクエンチタンク４に形成されるの
で、循環ポンプ２の吸引口８から自由液面９までの高さ
寸法を大きくして、循環ポンプ２の背圧を確保し、キャ
ビテーションの発生を抑制している。
体金属ループでは、比重が小さい液体リチウムＬｉの自
由液面９が真空状態のクエンチタンク４に形成されるの
で、循環ポンプ２の吸引口８から自由液面９までの高さ
寸法を大きくして、循環ポンプ２の背圧を確保し、キャ
ビテーションの発生を抑制している。
【０００６】このため、液体金属ループが設置される建
屋が高くなり、また、液体金属ループ内に充填すべき液
体リチウムＬｉの総量も多くなる。
屋が高くなり、また、液体金属ループ内に充填すべき液
体リチウムＬｉの総量も多くなる。
【０００７】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、液体金属ループの高さを縮小することを目的として
いる。
で、液体金属ループの高さを縮小することを目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の液体金属ループでは、重
陽子ビームが入射し得る中空構造のターゲットと、該タ
ーゲットの流入口に液体金属を送給する循環ポンプと、
前記ターゲットの流出口に連通し且つ液体金属を貯留し
て自由液面を形成させるクエンチタンクと、液体金属流
通方向上流端が前記クエンチタンクの内底部に連通し且
つ液体金属流通方向下流端が循環ポンプの吸引口に接続
された管路とを備え、該管路のクエンチタンク直下に、
クエンチタンクから循環ポンプの吸引口に液体金属を送
給する補助ポンプを設けている。
め、本発明の請求項１に記載の液体金属ループでは、重
陽子ビームが入射し得る中空構造のターゲットと、該タ
ーゲットの流入口に液体金属を送給する循環ポンプと、
前記ターゲットの流出口に連通し且つ液体金属を貯留し
て自由液面を形成させるクエンチタンクと、液体金属流
通方向上流端が前記クエンチタンクの内底部に連通し且
つ液体金属流通方向下流端が循環ポンプの吸引口に接続
された管路とを備え、該管路のクエンチタンク直下に、
クエンチタンクから循環ポンプの吸引口に液体金属を送
給する補助ポンプを設けている。
【０００９】また、本発明の請求項２に記載の液体金属
ループでは、本発明の請求項１に記載の液体金属ループ
の構成に加えて、クエンチタンクから補助ポンプの吸引
口へ至る液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向か
って徐々に拡大する形状にしている。
ループでは、本発明の請求項１に記載の液体金属ループ
の構成に加えて、クエンチタンクから補助ポンプの吸引
口へ至る液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向か
って徐々に拡大する形状にしている。
【００１０】本発明の請求項１あるいは請求項２に記載
の液体金属ループのいずれにおいても、クエンチタンク
内の液体金属を補助ポンプによって循環ポンプの背圧を
確保する。
の液体金属ループのいずれにおいても、クエンチタンク
内の液体金属を補助ポンプによって循環ポンプの背圧を
確保する。
【００１１】また、本発明の請求項２に記載の液体金属
ループでは、クエンチタンクと補助ポンプの吸引口との
間における液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向
かって徐々に拡大させることにより、クエンチタンクか
ら補助ポンプへ送給される液体金属部の流速の局部的な
上昇による静圧の低下を抑制する。
ループでは、クエンチタンクと補助ポンプの吸引口との
間における液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向
かって徐々に拡大させることにより、クエンチタンクか
ら補助ポンプへ送給される液体金属部の流速の局部的な
上昇による静圧の低下を抑制する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例とともに説明する。
例とともに説明する。
【００１３】図１は、本発明の液体金属ループの実施の
形態の一例であり、図中、図２と同一部分には同一符号
を付してある。
形態の一例であり、図中、図２と同一部分には同一符号
を付してある。
【００１４】この液体金属ループでは、クエンチタンク
４の内底部１０と循環ポンプ２の吸引口８とを接続して
いる管路１１のクエンチタンク４直下の箇所に、クエン
チタンク４から循環ポンプ２の吸引口８に液体リチウム
Ｌｉを送給する補助ポンプ１２（電磁ポンプ）を設けて
いる。
４の内底部１０と循環ポンプ２の吸引口８とを接続して
いる管路１１のクエンチタンク４直下の箇所に、クエン
チタンク４から循環ポンプ２の吸引口８に液体リチウム
Ｌｉを送給する補助ポンプ１２（電磁ポンプ）を設けて
いる。
【００１５】更に、クエンチタンク４の下部側は、クエ
ンチタンク４内部の水平開口断面１３を、下方へ向かっ
て徐々に縮小する漏斗状の形状にしている。
ンチタンク４内部の水平開口断面１３を、下方へ向かっ
て徐々に縮小する漏斗状の形状にしている。
【００１６】上述した液体金属ループにおいては、補助
ポンプ１２及び循環ポンプ２を作動させると、クエンチ
タンク４に貯留されている液体金属の液体リチウムＬｉ
が、クエンチタンク４の内底部１０から補助ポンプ１２
に流入して加圧され、管路１１を通って循環ポンプ２の
吸引口８に吸引される。
ポンプ１２及び循環ポンプ２を作動させると、クエンチ
タンク４に貯留されている液体金属の液体リチウムＬｉ
が、クエンチタンク４の内底部１０から補助ポンプ１２
に流入して加圧され、管路１１を通って循環ポンプ２の
吸引口８に吸引される。
【００１７】そして循環ポンプ２により加圧されること
により、循環ポンプ２の吐出口５から吐出され、熱交換
器３に入って二次流体との熱交換により冷却された後タ
ーゲット１に流れ、ターゲット１の流入口６から流出口
７に向けて連続的に流通してクエンチタンク４に戻るこ
とになる。
により、循環ポンプ２の吐出口５から吐出され、熱交換
器３に入って二次流体との熱交換により冷却された後タ
ーゲット１に流れ、ターゲット１の流入口６から流出口
７に向けて連続的に流通してクエンチタンク４に戻るこ
とになる。
【００１８】クエンチタンク４の内底部１０から管路１
１を通って循環ポンプ２の吸引口８に吸引される液体リ
チウムＬｉは、クエンチタンク４の直下で補助ポンプ１
２に流入して加圧された後、循環ポンプ２の吸引口８に
送給されるため、循環ポンプ２には高い背圧が確保され
るようになり、循環ポンプ２の吸引口８から自由液面９
までの高さを低くしても、循環ポンプ２にキャビテーシ
ョンが発生することがない。
１を通って循環ポンプ２の吸引口８に吸引される液体リ
チウムＬｉは、クエンチタンク４の直下で補助ポンプ１
２に流入して加圧された後、循環ポンプ２の吸引口８に
送給されるため、循環ポンプ２には高い背圧が確保され
るようになり、循環ポンプ２の吸引口８から自由液面９
までの高さを低くしても、循環ポンプ２にキャビテーシ
ョンが発生することがない。
【００１９】また、クエンチタンク４内部の水平開口断
面１３は、下方へ向かって徐々に縮小し且つ補助ポンプ
１２の吸引口に直接連通しているため、クエンチタンク
４から補助ポンプ１２に流入する液体リチウムＬｉは、
負圧を生ずる原因になる静圧の低下を伴わずに送給され
ることになる。
面１３は、下方へ向かって徐々に縮小し且つ補助ポンプ
１２の吸引口に直接連通しているため、クエンチタンク
４から補助ポンプ１２に流入する液体リチウムＬｉは、
負圧を生ずる原因になる静圧の低下を伴わずに送給され
ることになる。
【００２０】なお、本発明の液体金属ループは、上述し
た実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において変更を加え得ることは
勿論である。
た実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において変更を加え得ることは
勿論である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液体金属
ループによれば、下記のような種々の優れた効果を奏し
得る。
ループによれば、下記のような種々の優れた効果を奏し
得る。
【００２２】（１）本発明の請求項１に記載の液体金属
ループにおいては、液体金属ループの高さを縮小して
も、クエンチタンク直下の補助ポンプによって循環ポン
プの背圧を確保してキャビテーションの発生を抑制する
ことが可能なため、液体金属ループを設置する建屋を低
くし、液体金属ループ内に充填すべき液体金属及び配管
の総量を少なくして安価な設備にすることができる。
ループにおいては、液体金属ループの高さを縮小して
も、クエンチタンク直下の補助ポンプによって循環ポン
プの背圧を確保してキャビテーションの発生を抑制する
ことが可能なため、液体金属ループを設置する建屋を低
くし、液体金属ループ内に充填すべき液体金属及び配管
の総量を少なくして安価な設備にすることができる。
【００２３】（２）本発明の請求項２に記載の液体金属
ループにおいては、クエンチタンクと補助ポンプとの間
での液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向かって
徐々に拡大させることにより、クエンチタンクから補助
ポンプに流れる液体金属の圧力損失を抑制して、循環ポ
ンプの背圧を効果的に確保することができる。
ループにおいては、クエンチタンクと補助ポンプとの間
での液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向かって
徐々に拡大させることにより、クエンチタンクから補助
ポンプに流れる液体金属の圧力損失を抑制して、循環ポ
ンプの背圧を効果的に確保することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す系統図であ
る。
る。
【図２】従来の液体金属ループの一例を示す系統図であ
る。
る。
１ ターゲット ２ 循環ポンプ ４ クエンチタンク ６ 流入口 ７ 流出口 ８ 吸引口 ９ 自由液面 １０ 内底部 １１ 管路 １２ 補助ポンプ １３ 水平開口断面 Ｄ 重陽子ビーム Ｌｉ 液体リチウム（液体金属）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 博雄 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 中村 秀夫 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 宮内 康行 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 安保 則明 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 角井 日出雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 Ｆターム(参考） 2G085 BA17 BE10
Claims (2)
- 【請求項１】 重陽子ビームが入射し得る中空構造のタ
ーゲットと、該ターゲットの流入口に液体金属を送給す
る循環ポンプと、前記ターゲットの流出口に連通し且つ
液体金属を貯留して自由液面を形成させるクエンチタン
クと、液体金属流通方向上流端が前記クエンチタンクの
内底部に連通し且つ液体金属流通方向下流端が循環ポン
プの吸引口に接続された管路とを備え、該管路のクエン
チタンク直下に、クエンチタンクから循環ポンプの吸引
口に液体金属を送給する補助ポンプを設けたことを特徴
とする液体金属ループ。 - 【請求項２】 クエンチタンクから補助ポンプの吸引口
へ至る液体金属の流路断面を、クエンチタンクへ向かっ
て徐々に拡大する形状にした請求項１に記載の液体金属
ループ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000245742A JP2002064000A (ja) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | 液体金属ループ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000245742A JP2002064000A (ja) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | 液体金属ループ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002064000A true JP2002064000A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=18736202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000245742A Pending JP2002064000A (ja) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | 液体金属ループ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002064000A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002207100A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Japan Atom Energy Res Inst | 冷中性子源装置の船底形減速材容器 |
| WO2013146684A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 電磁ポンプ及びクエンチタンク並びに液体金属ループ |
| JP2013242207A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | 液体金属ターゲット形成装置及び中性子発生装置 |
| US9636692B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-05-02 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems | Liquid metal target forming apparatus |
| JP2020004636A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 助川電気工業株式会社 | 液体金属ループの壊食抑制機構 |
| JP2020180336A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 株式会社東芝 | 金属リチウムの化学特性改善方法およびリチウムターゲット装置 |
-
2000
- 2000-08-14 JP JP2000245742A patent/JP2002064000A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002207100A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Japan Atom Energy Res Inst | 冷中性子源装置の船底形減速材容器 |
| US9636692B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-05-02 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems | Liquid metal target forming apparatus |
| WO2013146684A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 電磁ポンプ及びクエンチタンク並びに液体金属ループ |
| JP2013207938A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | 電磁ポンプ及びクエンチタンク並びに液体金属ループ |
| JP2013242207A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | 液体金属ターゲット形成装置及び中性子発生装置 |
| JP2020004636A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 助川電気工業株式会社 | 液体金属ループの壊食抑制機構 |
| JP7082805B2 (ja) | 2018-06-29 | 2022-06-09 | 助川電気工業株式会社 | 液体金属ループの壊食抑制機構 |
| JP2020180336A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 株式会社東芝 | 金属リチウムの化学特性改善方法およびリチウムターゲット装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102692005B1 (ko) | 더블 널 액체 금속 다이버터 | |
| JP2002064000A (ja) | 液体金属ループ | |
| JP2983290B2 (ja) | 原子炉特に加圧水形原子炉の熱放出装置 | |
| US9911513B2 (en) | Passive shutdown system and method of operating a liquid metal cooled reactor using the same | |
| CN104766644B (zh) | 核反应堆冷却剂中颗粒物的脱除装置及颗粒物脱除方法 | |
| GB792972A (en) | Control of atomic power reactors | |
| JPH0659076A (ja) | 加圧水型原子炉の残留出力除去装置 | |
| JPH0760193B2 (ja) | ナトリウム冷却形原子炉 | |
| CN211098584U (zh) | 一种节能型尿素溶解罐热量循环利用系统 | |
| CN208683550U (zh) | 一种高温液体紧急排放罐缓冲结构 | |
| RU205721U1 (ru) | Вакуумная камера термоядерного реактора | |
| JPS5815798A (ja) | ジエツトポンプ | |
| JPH11273896A (ja) | 核破砕中性子源用水銀ターゲット構造 | |
| JP3353105B2 (ja) | 中性子発生装置 | |
| CN221858959U (zh) | 一种冷水机组及其水管路系统 | |
| CN113432831B (zh) | 一种用于旋涡夹带现象研究的一体式实验装置及实验方法 | |
| CN219531258U (zh) | 一种使用在溴化锂吸收式制冷机组上的防液滴飞溅装置 | |
| CN212484948U (zh) | 一种用于自然循环系统的热汽泡动力装置 | |
| US20120140866A1 (en) | Fast breeder reactor type nuclear power plant system | |
| KAMINAGA et al. | Thermal and Hydraulic Design of Mercury Target-Cross Flow Type | |
| JP2002289400A (ja) | 核破砕ターゲット用陽子ビーム窓 | |
| CN118293701A (zh) | 一种烧结炉冷却水箱集成系统 | |
| JPH04188095A (ja) | 原子炉容器の容器壁冷却装置 | |
| JPS61175593A (ja) | 沸騰水型原子力発電プラントの再循環系の十字分岐管の設計方法 | |
| CN117848098A (zh) | 防爆冷却塔 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060228 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060303 |