JPH0278996A

JPH0278996A - 気水分離機構及び原子炉

Info

Publication number: JPH0278996A
Application number: JP63230016A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kataoka; 良之片岡; Masataka Hidaka; 政隆日高; Isao Sumida; 隅田　勲; Kotaro Inoue; 孝太郎井上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は原子炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の原子炉では、圧力容器内の気水分、難において特
開昭５６−１０２８８号公報に記載のように炉心で発生
した蒸気と冷却水の分離にシュラウドに接続する気水分
離器とドライヤを用いていた。また、゛　気水分離器を
削除しシュラウド下端に取り付けたバッフルで循環冷却
水に同伴される蒸気キャリーアンダを取り除く考え方や
、炉内にｌｌかへた盆状構造物で蒸気と冷却水を分離す
ることにより気水分難能力を向上させる考え方がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち、気水分離器によって蒸気と冷却水
を分離する場合、気水分離器部分の抵抗によって蒸気及
び冷却水流動の圧力損失が増大し循環流量を制限すると
ともに、複雑な構造をした気水分離器の製造により原子
炉の製造コス！・が高くなる１題がある。

また、キャリーアンダ防止についての考え方では、炉心
で発生した蒸気が冷却水に同伴してシュラウド外側下方
まで流入し、シュラウド外側の冷却水の静水頭が減少し
て、自然循環力が低下することが考えられる。この結果
、所要の循環流量を得るためには、ダウンカマ部の高さ
を高くすることが必要となり、圧力容器が大型化するこ
とが考えられる。

また、気水分離器を削除した場合には、炉心で発生した
蒸気が冷却水液面から上昇する際に生じる液面の変動や
波の発生と蒸気に同伴する液面について配慮がされてお
らず、波立・ちによるドライヤへの冷却水の直接接触に
よってドライヤの性能が低下する問題点が考えられる。

また、それを回避するために自由液面とドライヤ入口の
距芝を波立ち高さ以上に大きくとる必要があるので、圧
力容器が大型化する恐れがある。

本発明の第１目的は、ダウンカマ側の′ｔｉ環流中の蒸
気泡を除去して冷却水の自然循環量を増加させ、且つ圧
力容器が小型である原子炉を提供することにある。

本発明の第２目的は、循環流への抵抗を生じることなく
自由液面に生じる波によるドライヤへの冷却水の直接接
触を防止し、液滴のギヤリーオーバの防止能力を向上さ
せ、かつ圧力容器が小型である原子炉を提供することに
ある。　　　゛本発明の第３目的は、上記第１と第２の
゛冬目的を達成して、小型な原子炉を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

Ｌ記第１目的を達成する第１手段は、原子炉の圧力容器
内で冷却水の上昇流が下降流に変わる部分に配備されて
おり、下降流路側に前面冷却水に浸された前記冷却水の
入口を有し、前記冷゛却水の水面上方に開口していて前
記入口□に連通ずる気泡抜き口を有する気水分離機構に
ある。上記第１目的を達成する第２手段は、原子炉の圧
力容器内で冷却水の水′面近くで生じる前記冷却水の渦
とよどみ域部分に配備された前記冷却水の入口を有し。

前記冷却水の水面上方に開すして□いて前記入口に連通
ずる気泡抜き口を有する気水分離機構にある。

上記第１目的を達成する第３手段は、上記第１手段又は
上記第２手段において、原子炉のシュラウド上部外側に
前記シュラウドとバッフル板とにより冷却水の入口とし
て下方に開口した室を形成し、前記室に連通した気泡□
抜き流−の上端部を前記冷却水−の上方に配備し、前記
゛上端部に気泡抜き口を開口したことを特徴□とした気
水分離機構である。

上記第１目的を達成する第４手段は、上記第１手段又は
上記第２手段又は第３手段において、冷却水の入口はシ
ュラウドの上部に沿って前記シュラウドの全周囲に備わ
ることを特徴とした気水分離機構である。

上記第２目的を達成する第５手段は、原子炉の圧力容器
内のドライヤと前記圧力容器内の冷却水自由液面の間の
空間を前記ドライヤの下方で上下に仕切るバッフル板を
設けて前記バッフル板で仕切られた上下の空間をバッフ
ル板の水平端部分で連通したことを特徴とした原子炉で
ある。上記第２目的を達成する第６手段は、原子炉の圧
力容器内のドライヤと前記圧力容器内の冷却水自由液面
の間の空間を上下に仕切るバッフル板と、前記バッフル
板に連続された垂直な他のバッフル板とにより、前記冷
却水自由液面と前記ドライヤとの間に蛇行した蒸気流路
を備えたことを特徴とした原子炉である。上記第２目的
を達成する第７手段は、上記第６手段において、前記能
のバッフル板と圧力容器内壁とにより前記蒸気流路の一
部を構成したことを特徴とした原子炉である。

前記第３目的を達成する第８手段は、第５手段において
、前記第１手段から前記第４手段までのいずれか一手段
による低水分１ＪＩｔ　ｔ！構を備えたことを特徴とし
た原子炉である。前記第３目的を達成する第９手段は、
第６手段において、前記第１手段から前記第４手段まで
のいずれか一手段による気水分離機構を備えたことを特
徴とした原子炉である。前記第３目的を達成する第１０
手段は、第７手段において、前記第１手段から前記第４
手段までのいずれか一手段による気水分離機構を備えた
ことを特徴とした原子炉である。

〔作用〕

第１手段では、原子炉の圧力容器内で冷却水の上昇流が
下降流に変わる部分では冷却水の流れのベクトルが急変
するので、その部分の下降流路側には蒸気泡が渦巻いた
り、よどんだりするがら蒸気泡の下降速度が減速して冷
却水に浸された前記冷却水の入口に蒸気泡が捕捉され後
から引き続いて流れ来る冷却水に巻き込まれて下降方向
に同伴されること無く、気泡抜き口から冷却水面の上方
の空間に出され、蒸気と冷却水とが分離される作用が成
される。

第２手段では、原子炉の圧力容器内で冷却水の水面近く
で生じる前記冷却水の渦とよどみ域部分にいっしょによ
どんだ流れの勢いが衰えた蒸気泡を泡の浮力も利用して
冷却水に浸しである入口から入れて後から引き続いて流
れ来る冷却水に巻き込まれて下降方向に同伴され無いよ
うに蒸気泡を前記冷却水の水面上方に開口していて前記
入口に連通ずる気泡抜き口から上方空間に逃して気水分
離作用を成す。

第３手段では、上記第１手段又は上記第２手段において
、原子炉のシュラウド上部外側に渦やよどみを生じやす
い性質を利用して前記シュラウド上部外側壁とバッフル
板とにより冷却水の入口として下方に開口した室を形成
して蒸気泡を前記室に入れ、気泡のみを前記冷却水面の
上方に配備した気泡抜き口から冷却水面上方の空間に逃
し、気水分離作用を成す。

第４手段では、上記第１手段又は上記第２手段又は第３
手段において、冷却水の渦やよどみはシュラウドの上部
全周囲にわたり発生しやすいから。

蒸気泡が入り込む入口はシュラウドの上部に沿って１油
記シユラウドの全周囲に開口すると、その全周囲からの
気液分離作用が成せ、効率が良くなる作用が得られる。

第５手段では、原子炉内で加熱されて冷却水は気泡を含
んでいきよい良く上昇し、冷却材液面で気泡が破裂する
等によりその液面が波たち且つ冷却水の一部は液滴状態
で蒸気と同伴して液面上方に飛散するが、その波や液滴
をバッフル板が受は止めてドライヤへとどかないように
するとともに。

液滴を含まない蒸気はバッフル板の水平端部分を廻って
ドライヤの下方からドライヤに入り、乾燥蒸気とされる
作用を成す。

第６手段では、圧力容器内のドライヤと前記圧力容器内
の冷却水自由液面の間の空間を上下に仕切るバッフル板
が冷却材液面の波や液滴を受は止　。

めで、波や液滴がドライヤに入りに＜＜シ、さらには蒸
気をドライヤにいれる前に蛇行させて流すことで蒸気中
の液滴を蛇行流路壁面に衝突させることで、ドライヤに
入る蒸気中の液滴を出来るだけ無くする作用が成せる。

第７手段では、１：２第６手段の作用に加えて、圧力容
器内壁に液滴を衝突させる作用により流路の簡略構成化
が成せる。

第８手段では、第５手段による作用に加えて、前記第１
手段から前記第４手段までのいずれか一手段による気水
分離作用が得られ、乾燥度の高い、ゐ気が得られる。

第９手段では、第６手段による作用に加えて、前記第１
手段から前記第４手段までのいずれか一手段による気水
分離作用が得られ、乾燥度の高い蒸気が得られる。

第１０手段では、第７手段による作用に加えて、前記第
１手段から前記第４手段までのいずれか一手段による気
水分離作用が得られ、乾燥度の高い蒸気が得られる。

〔実施例〕

以下に本発明の各実施例を説明する。

第１実施例は次の如ぐである。

第２図の如く、沸騰水型原子炉の圧力容器３内に装荷さ
れた炉心１の上方空間は円筒状のシュラウド２で囲まれ
ている。この炉心１は、核燃料を内蔵した複数の燃料集
合体で構成される。そして、シュラウド２の内側が冷却
水１２の上昇流路に利用され、シュラウド２と圧力容器
３の内壁との間が冷却水１２の下降流路であり、炉心１
の冷却材入口に通じるダウンカマ１４として利用される
。

シュラウド２上端には、第４図の如く、その上端から外
側下方に伸びたバッフル４が、第３図の如く、そのシュ
ラウド２上端全周に設置される。シュラウド２壁とバッ
フル４間に空間（室内）と冷却水自由液面上方の空間を
連通ずる流路５が気泡抜き流路としてシュラウド２上端
ないしはバッフル４に固定設置されている。その流路５
は、第３図の如く、等角度間隔にて配置され上下端が開
昌した３本のパイプ１．０により構成される。そして、
各パイプ１０の上端が気泡抜き口１１として利用される
。気泡抜き口１１は、第２図に示すごとく、圧力容器３
内の冷却水１２Ｏ′液面１３よりも上方の空回に突き出
された配置とされる。圧力容器３内の上方空間には、気
泡抜き口１１よりも上方の位置にドライヤ８が設置され
ている。ドライヤ８の底部蒸気入口よりも上方には圧力
容器３から主藩気管９が発電タービン側に接続されてい
る。

このような第１実施例の構成では次のような作用を成す
。

炉心１で加熱された冷却水１２は蒸気泡１５を含んで気
液二層流の状態でシュラウド２内を上昇してゆく。シュ
ラウド２内を上昇した冷却水は。

シュラウド２の上端で流れ方向が横方向から下方に変わ
り、シュラウド外のダウンカマ１４内を下降し再度炉心
１内に入り加熱されてシュラウド２内に上昇してくると
いう循環を繰り返す。この循環流に同伴されて蒸気泡１
５がシュラウド外側のダウンカマ１４を下降するが、そ
の際シュラウド２外側は、冷却水の慣性により圧力容器
３の壁側はど冷却水１２の下降速度が大きくなる。この
速度差によって、シュラウド２壁上部の外側には。

渦及びよどみ域が発生する現象が生じる。第４図に示す
様にシュラウド２壁上部の外側にバッフル４を設けると
、上記現象は助長されてバッフル４下部の領域に下方方
向への流れの勢いが衰えたよどみ域が形成される。これ
によって冷却水に同伴してシュラウド２外側に流入した
蒸気泡はバッフル４下部に集まり、シュラウド２壁とバ
ッフル４で形成される空間に蒸気泡１５の浮力を利用し
て補集される。この補集された蒸気泡１５は気泡抜き流
路５を通って気泡抜き口１１から冷却水液面１３上方に
抜くことができる。このように蒸気泡１５が抜かれた冷
却水１２はダウンカマ１４を下降して泡の無い状態で炉
心１内に入る。このように、あわのキャリーアンダを防
止する。このため、ダウンカマ１４内で泡が上昇しよう
とすることにより下降流の勢いが損なわれるということ
が無くて、ダウンカマ１４の上下長さを長くせずとも、
冷却水１２の自然循環力と循環量とが極めて高く維持さ
れる。さらに、冷却水１２の液面１３から、及び気泡抜
き口１１から出された蒸気はなんの抵抗も受けずにドラ
イヤ８の下方からドライヤ８内に入り、乾燥蒸気とされ
てドライヤ８の上方から出され、主蒸気管９内に入り込
み、タービン側へと供給される。そして、バッフル４と
パイプ１０とから成る気水分離機構は簡単な構造でもあ
ることも手伝い、蒸気や冷却水流動の抵抗が少ないから
、圧力損失の増大に伴う循環流量の制限状態を生じにく
い。

次に、第５図、第６図に示す第２実施例を説明する。

第５図、第６図において、沸騰水型原子炉の圧力容器３
内に装荷された炉心１の上方空間は円筒状のシュラウド
２で囲まれている。この炉心１は、核燃料を内蔵した複
数の燃料集合体で構成される。

そして、シュラウド２の内側が冷却水１２の上昇流路に
利用され、シュラウド２と圧力容器３の内壁との間が冷
却水１２の下降流路であり、炉心１の冷却材入口に通じ
るダウンカマ１４として利用される。第５図に示すごと
く、圧力容器３内の冷却水１２の液面１３よりも上方の
空間にはドライヤ８が設置されている。ドライヤ８の底
部蒸気入口よりも上方には圧力容器３から主蒸気管９が
発電タービン側に接続されている。このドライヤ８は、
圧力容器３に取付けたＩＬ字形断面のバッフル１８の下
端部に固定支持されている。主蒸気管９の人口部に対抗
するバッフル１８の水平部分は部分的に欠如されて、そ
のかわりに仕切板１９゜２０により上方のみが開放され
た室間を形成している。ドライヤ８と液面１３との間の
ゆ間には、水平なバッフル１６が配備され、そのバッフ
ル１６の端には垂直なバッフル１７が固定され、そのバ
ッフル１７は上端がバッフル１８の途中の高さに達して
いる。又、バッフル１６には水抜き穴２１が設けられて
いる。

このような第２実施例の構成では次のような作用を成す
。

炉心１で加熱された冷却水１２は蒸気泡１５を含んで気
液二層流の状態でシュラウド２内を上昇してゆく。シュ
ラウド２内を上昇した冷却水は、シュラウド２の上端で
流れ方向が横方向から下方に変わり、シュラウド外のダ
ウンカマ１４内を下降し再度炉心１内に入り加熱されて
シュラウド２内に上昇してくるという循環を繰り返す。

冷却水１２の液面１３は上昇流により盛り上がるととも
に蒸気泡１５が液面１３で破裂することにより、液面は
波たち、且つ液面１３から立ち上がる蒸気に成約が含ま
れて同伴される。しかし、時に、大きな波だちや液滴の
飛散が発生しても、その波や液滴をバッフル１６が受は
止めて冷却水がドライヤ８に達しないようにする。だか
ら、ドライヤ８をできるだけ液面１３に接近させて配備
して圧力容器３を低くできる。また、液面１３から立ち
上がった蒸気は第５図中の点線で示すように蛇行して下
方からドライヤ８に入り、乾燥蒸気として上方から出て
主蒸気管９を通ってタービンに入る。

蒸気がドライヤ８に達するまでに蒸気の流れは蛇行して
圧力容器８の壁面や各バッフル１６．１７゜１８の面に
当たるから、その時に蒸気中の液滴はそれらの面に付着
して補集され、液滴のドライヤ８側へのキャリーオーバ
現象が従来の複雑で圧力損失の大きな気水分離器を採用
せずとも防止できる。又、捕集された液滴は水抜、き穴
２１から下方へ落される。各バッフルによるキャリーオ
ーバ防止機構は簡単な構造でもあることも手伝い、蒸気
流動の抵抗が少ないから、圧力損失の増大に伴う循環流
量の制限状態を生じにくい。

次に、第７図に示す第３実施例を説明する。

第７図の実施例は、第５図、第６図に示した実施例を変
形したものであり、その変形点は、バッフル１６に漏斗
状の断面と成るように傾斜を付け、最低部にドレン管７
を取付けたものである。そのドレン間７の下端部は絞り
込まれている。そして、バッフル１６には水抜き穴２１
が無い構造とされ、他の構成は第５図、第６図の構成と
同一なので説明を省略する。

このような第３実施例の構成では次のような作用を成す
。

冷却水１２の液面１３は上昇流により盛り上がるととも
に蒸気泡１５が液面１３で破裂することにより。

液面は波たち、且つ液面１３から立ち上がる蒸気に液内
が含まれて同伴される。しかし１時に、大きな波だちや
液滴の飛散が発生しても、その波や液滴をバッフル１６
が受は止めて冷却水がドライヤ８に達しないようにする
。だから、ドライヤ８をできるだけ液面１３に接近させ
て配備して圧力容器３を低くできる。また、液面１３か
ら立ち上がった蒸気は第７図中の点線で示すように蛇行
して下方からドライヤ８に入り、乾燥蒸気として上方か
ら出て主蒸気管９を通ってタービンに入る。

蒸気がドライヤ８に達するまでに蒸気の流れは蛇行して
圧力容器８の壁面や各バッフル１６．１７゜１８の面に
当たるから、その時に蒸気中の液滴はそれらの面に付着
して補集され、液滴のドライヤ８側へのキャリーオーバ
現象が従来の複雑で圧力損失の大きな気水分離器を採用
せずとも防止でき乙。又、捕集された液滴は周りからド
レン管７に集中してそのドレン管７から下方へ落される
。この時、液面１３から吹き上げる蒸気によってドレン
管７からの落水が抑制されそうになっても、ドレン間７
下端の絞りにより、吹き上げ蒸気による抑制力が小さく
なり、ドレン管内の水頭と相まって落下水量が多くなる
。各バッフルによるキャリーオーバ防止機構は簡単な構
造でもあることも手伝い、蒸気流動の抵抗が少ないから
、圧力損失の増大に伴う循環流量の制限状態を生じにく
い。また、ドレン管７からの落水が抑制されにくいから
バッフル１６にたまった液滴が引き続いてやって来る蒸
気に同伴されてドライヤ８に流れ込むという再キャリー
オーバ現象を抑制できる。

次に、第８図に示す第４実施例を説明する。

第８図の実施例は第２図、第３図、第４図に示した実施
例を変更したものである。その変更点は、パイプ１０に
水平なバツ°フル１６を水抜き穴２１の無い状態で固定
設置し、ドライヤ８の入口の投影面下方の領域に水平な
バッフル１６が位置するようにした点に有る。

このような第４実施例によれば、第１実施例による作用
に加えて、冷却水１２の液面１３の波たちやその液面か
ら飛散してくる液滴をバッフル１６が受は止めてドライ
ヤ８に直接届かないように出来、キャリーオーバ防止作
用も成せる。このため、ドライヤ８を液面１３に近い位
置まで設置位置を下降させて、圧力容器の高さをより一
層低く出来る。

次に、第１図に示す第５実施例を以下に説明する。

第１実施例は、第１実施例と第２実施例とを組み合わせ
たものである。沸騰水型原子炉の圧力容器３内に装荷さ
れた炉心１の上方空間は円筒状のシュラウド２で囲まれ
ている。この炉心１は、核燃料を内蔵した複数の燃料集
合体で構成される。

そして、シュラウド２の内側が冷却水１２の上昇流路に
利用され、シュラウド２と圧力容器３の内壁との間が冷
却水１２の下降流路であり、炉心１の冷却材入口に通じ
るダウンカマ１４として利用される。シュラウド２上端
には、その上端から外側下方に伸びたバッフル４が、そ
のシュラウド２上端全周に設置される。シュラウド２壁
とバッフル４間に空間（室内）と冷却水自由液面上方の
空間を連通ずる流路５が気泡抜き流路としてシュラウド
２上端ないしはバッフル４に固定設置されている。その
流路５は、上下端が開口したパイプ１０により構成され
る。そして、パイプ１０の上端が気泡抜き口１１として
利用される。気泡抜き口１１は、圧力容器３内の冷却水
１２の液面１３よりも上方の空回に突き出された配置と
される。

圧力容器３内の上方空間には、気泡抜き口１１よりも上
方の位置にドライヤ８が設置されている。

ドライヤ８の底部蒸気入口よりも上方には圧力容器３か
ら主蒸気管９が発電タービン側に接続されている。この
ドライヤ８は、圧力容器３に取付けた逆り字形断面のバ
ッフル１８の下端部に固定支持されている。主蒸気管°
９の入口部に対抗するバッフル１８の水平部分は部分的
に欠如されて、そのかわりに仕切板１９．２０により上
方のみが開放された室間を形成している。ドライヤ８と
液面１３との間の空間には、水平なバッフル１６が配備
され、そのバッフル１６の端には垂直なバッフル１７が
固定され、そのバッフル１７は上端がバッフル１８の途
中の高さに達している。又、バッフル１６には水抜き穴
２１が設けられている。

以下に、第５実施例の作用を説明する。

シュラウド２の上端で流れ方向が横方向から下方に変わ
り、シュラウド外のダウンカマ１４内を下降し再度炉心
１内に入り加熱されてシュラウド２内に上昇してくると
いう循環を繰り返す。この循環流に同伴されて蒸気泡１
５がシュラウド外側のダウンカマ１４を下降するが、そ
の際シュラウド２外側は、冷却水の慣性により圧力容器
３の壁側はど冷却水１２の下降速度が大きくなる。この
速度差によって、シュラウド２壁上部の外側には、渦及
びよどみ域が発生する現象が生じる。シュラウド２壁上
部の外側にバッフル４を設けると、上記現象は助長され
てバッフル４下部の領域に下方方向への流れの勢いが衰
えたよどみ域が形成される。これによって冷却水に同伴
してシュラウド２外側に流入した蒸気泡はバッフル４下
部に集まり、シュラウド２壁とバッフル４で形成される
空間に蒸気泡１５の浮力を利用して捕集される。この捕
集された蒸気泡１５は気泡抜き流路５を通って気泡抜き
口１１から冷却水液面１３上方に抜くことができる。こ
のように蒸気泡１５が抜かれた冷却水１２はダウンカマ
１４を下降して泡の無い状態で炉心１内に入る。このよ
うに、あわのキャリーアンダを防止する。このため、ダ
ウンカマ１４内で泡が上昇しようとすることにより下降
流の勢いが損なわれるということが無くて、ダウンカマ
１４の上下長さを長くせずとも、冷却水１２の自然循環
力と循環量とが極めて高く維持される。さらに、冷却水
１２の液面１３から、及び気泡抜き口１１から出された
蒸気はなんの抵抗も受けずにドライヤ８の下方からドラ
イヤ８内に入り、乾燥蒸気とされてドライヤ８の上方か
ら出され、主蒸気管す内に入り込み、タービン側へと供
給される。

そして、バッフル４とパイプ１０とから成る気水分離機
構は簡単な構成でもあることも手伝い、蒸気や冷却水流
動の抵抗が少ないから、圧力損失の増大に伴う循環流量
の制限状態を生じにくい。冷却水１２の液面１３は上昇
流により盛り上がるとともに蒸気泡１５が液面１３で破
裂することにより、液面は波たち、且つ液面１３から立
ち上がる蒸気に成約が含まれて同伴される。しかし、時
に。

大きな波たちや液滴の飛散が発生しても、その波や液滴
をバッフル１６が受は止めて冷却水がドライヤ８に達し
ないようにする。だか、ら、ドライヤ８をできるだけ液
面１３に接近させて配備して圧力容器３を一層低くでき
る。また、液面１３から立ち上がった蒸気は第１図中の
点線で示すように蛇行して下方からドライヤ８゛に入り
、乾燥蒸気として上方から出て主蒸気管９を通ってター
ビンに人たる。蒸気がドライヤ８に達するまでに蒸気の
流れは蛇行して圧力容器８の壁面や各ノ（ツフル１６．
１７．１８の面に当たるから、その時に蒸気中の液滴は
それらの面に付着して捕集され、液滴のドライヤ８側へ
のキャリーオーバ現象が従来の複雑で圧力損失の大きな
気水分離器を採用せずども防止できる。又、捕集された
液滴は水抜き穴２１から下方へ落される。各バッフルに
よるキャリーオーバ防止機構は簡単な構造でもあること
も手伝い、蒸気流動の抵抗が少ないから、圧力損失の増
大に伴う循環流量の制限状態を生じにくい。

このため、気液分離と冷却水循環性能の良い小型の原子
炉と成る。

第５実施例によれば、シュラウド内からダウンカマへの
循環流に同伴する蒸気をダウンカマ部の上部で抜くこと
ができるので、蒸気がダウンカマの下方へ運ばれるキャ
リーアンダを防止でき、ダウンカマ部の水頭低下を防止
できるので循環流量を増加することができる。あるいは
、同一循環流量確保のためにダウンカマ部分の高さを低
くすることができるので圧力容器ひいては格納容器の小
型化を図ることができる。又、自由液面での波立ちがド
ライヤに直接接触することができるので、ドライヤでの
湿分分離能力を阻害させることなくキャリーオーバを防
止することができる。また、本発明は、循環流に対する
抵抗にならず自由液面とドライヤを、波立ち高さを考え
ずに近づけることができるので圧力容器のよりｍｍの小
型化、ひいては格納容器のよりｍｍの小型化を図ること
ができる。

〔発明の効果〕

請求項１，２の発明によれば、冷却水の流れが変化する
部分を利用して気水分離を図るから、蒸気流の抵抗とな
る位置に気水分離機構を用いずにキャリーアンダを防止
でき、循環流量を増加することができる。あるいは、同
一循環流量確保のために下降流路であるダウンカマ部分
の高さを低くすることができるので圧力容器ひいては格
納容器の小型化を図ることができる。

一請求項３の発明によれば、請求項１，２の発明による
効果に加えて、気水分離機構部分の構成が一部シュラウ
ドを利用して簡素化される効果が得られる。

請求項４の発明によれば、請求項１，２．３による発明
のいずれかの効果に加えて、気水分離領域が広がってキ
ャリーアンダ防止効果がより多く期待できるという効果
が得られる。

請求項５の発明によれば、ドライヤを冷却水液面に近く
配置してもキャリーオーバが生じにくくて支障が無いか
ら、原子炉を小型にできる。

請求項６の発明によれば、請求項５の発明によるものよ
りもキャリーオーバが生じにくくて原子炉の小型化が行
いやすくなる。

請求項７の発明によれば、請求項６の発明によるキャリ
ーオーバが生じにくい構成を一部圧力容器壁面を利用し
て簡素化できる。

請求項８の発明によれば、請求項５による効果と請求項
１から４までのいずれかの発明の効果による相乗効果が
得られる。

請求項９の発明によれば、請求項６による効果と請求項
１から４までのいずれかの発明の効果による相乗効果が
得られる。

請求項１０の発明によれば、請求項７による効果と請求
項１から４までのいずれかの発明の効果による相乗効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第５実施例による原子炉の縦断面図、
第２図は本発明の第１実施例による原子炉の縦断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ’断面図、第４図は第２図のシ
ュラウド上部の詳細断面図。第５図は、本発明の第２実施例による原子炉の縦断面図
、第６図は第５図のＡ−Ａ’断面図、第７図は本発明の
第３実施例による原子炉の縦断面図、第８図は本発明に
よる第４実施例による原子炉の縦断面図である。１・・・炉心、２・・・シュラウド、３・・・圧力容器
、４゜１６．１７，１８・・・バッフル、５・・・気泡
抜き流路。８・・・ドライヤ、９・・・主蒸気管。

Claims

【特許請求の範囲】１、原子炉の圧力容器内で冷却水の上昇流が下降流に変
わる部分に配備されており、下降流路側に前記冷却水に
浸された前記冷却水の入口を有し、前記冷却水の水面上
方に開口していて前記入口に連通する気泡抜き口を有す
る気水分離機構。２、原子炉の圧力容器内で冷却水の水面近くで生じる前
記冷却水の渦とよどみ域部分に配備された前記冷却水の
入口を有し、前記冷却水の水面上方に開口していて前記
入口に連通する気泡抜き口を有する気水分離機構。３、請求項１又は請求項２において、原子炉のシユラウ
ド上部外側に前記シユラウドとバッフル板とにより冷却
水の入口として下方に開口した室を形成し、前記室に連
通した気泡抜き流路の上端部を前記冷却水面の上方に配
備し、前記上端部部に気泡抜き口を開口したことを特徴
とした気水分離機構。４、請求項１又は請求項２又は請求項３において、前記
冷却水の入口は原子炉圧力容器内に備わるシユラウドの
上部に沿つて前記シユラウドの全周囲に備わることを特
徴とした気水分離機構。５、原子炉の圧力容器内のドライヤと前記圧力容器内の
冷却水自由液面の間の空間を前記ドライヤの下方で上下
に仕切るバッフル板を設けて前記バッフル板で仕切られ
た上下の空間をバッフル板の水平端部分で連通したこと
を特徴とした原子炉。６、原子炉の圧力容器内のドライヤと前記圧力容器内の
冷却水自由液面の間の空間を上下に仕切るバッフル板と
、前記バッフル板に連続された垂直な他のバッフル板と
により、前記冷却水自由液面と前記ドライヤとの間に蛇
行した蒸気流路を備えたことを特徴とした原子炉。７、請求項６において、前記他のバッフル板と圧力容器
内壁とにより前記蒸気流路の一部を構成したことを特徴
とした原子炉。８、請求項５において、請求項１から請求項４までのい
ずれか一項に記載の気水分離機構を備えたことを特徴と
した原子炉。９、請求項６において、請求項１から請求項４までのい
ずれか一項に記載の気水分離機構を備えたことを特徴と
した原子炉。１０、請求項７において、請求項１から請求項４までの
いずれか一項に記載の気水分離機構を備えたことを特徴
とした原子炉。