JPH04231897A - 気水分離系を改良した沸騰水型原子炉 - Google Patents

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】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、いわゆる沸騰水型の水冷式核
分裂原子炉に関する。沸騰水型原子炉は、原子炉冷却水
が熱発生用核分裂性燃料から成る炉心を通過して循環す
ることにより熱エネルギを上記核分裂性燃料から冷却水
へ伝達し、これにより炉心において２相気水混合物を発
生する水蒸気発生プラントを構成する。炉心の下流に配
置された気水分離器および水蒸気乾燥器を使用して、燃
料炉心から流出した気水混合物はその各相に分けられ、
水蒸気は水蒸気駆動タービンおよびその他の機器に使用
するために原子炉から管を介して送出され、水は補給水
とともに燃料炉心を経て再循環される。

【０００２】

【発明の背景】動力発生運転に使用される代表的沸騰水
型原子炉によれば、原子炉冷却水は、熱発生用燃料炉心
の下方に配置された炉心入口プレナムから、燃料炉心自
体を上方へ通過し、次いで燃料炉心を構成する複数の燃
料集合体を通過した冷却水を全て集めるように機能する
、燃料炉心の上方に配置された炉心上側プレナム領域を
通過し、その後、気水分離器集合体へ上方へ通過して、
最後に環状下降部と名づけられた領域に沿って炉心の外
を下方に流れて炉心下側プレナムへ戻る流路を絶え間な
く循環される。原子炉が自然循環沸騰水型原子炉として
設計されている場合には、燃料炉心の外の上記最後の流
量は何ら中断されていない。燃料炉心を囲んで該燃料炉
心よりも上方および下方へ若干延びた円筒部材が燃料炉
心を通過する上向流冷却水と炉心下側プレナムへ還流す
る下向流冷却水との間に位置している。原子炉が強制循
環型である場合は、ポンプ機構が、炉心の下側プレナム
領域内に存在する圧力ヘッドを増大させるために炉心シ
ュラウド部材の外側に配置される。

【０００３】動力発生運転中の沸騰水型原子炉内の冷却
水は、燃料炉心の入口において過冷液体の形で存在する
。この過冷液体は、環状下降部に沿って２つの流れを混
合すること、すなわち、原子炉の運転圧力状態に対して
大きな過冷容量を有する給水流れと、水蒸気乾燥器およ
び気水分離器集合体による、燃料炉心の出口において発
生された２相気水混合物の分離により生じた飽和液体流
れとを混合することにより発生されていた。給水流れは
原子炉水蒸気出力の質量流量と一致するように制御され
る質量流量を有しているので、原子炉内の冷却水インベ
ントリおよび水位は公称的に変わらない。上述の分離さ
れた飽和流体流れは、典型的には、給水流れの質量流量
の数倍の質量流量を有するので、炉心下側プレナム内に
達した混合流れの温度は、給水の入口状態よりも冷却水
の飽和状態に近い。

【０００４】原子炉冷却水が燃料炉心を通過するとき、
熱は燃料集合体から循環する冷却水に伝達される。冷却
水は２相気水混合物として熱発生用燃料炉心から流れ出
る。この混合物中の気水の割合は、燃料炉心の出力、給
水の過冷却容量、燃料炉心の設計構造および浸水表面に
よって与えられる全流体力学的流体抵抗、ならびに炉心
のそれぞれの燃料集合体へ冷却水が入る直前の流れに対
する制限を表わす開口量等によって変化する。

【０００５】沸騰水型原子炉の従来の燃料集合体は、例
えば核分裂性物質を覆うロッド状容器のような多数の燃
料ユニットを、束にしてまとめ、束を長さ方向に通過す
る流れのための開口端部を有するチャネルによって包囲
することによって構成される。これらのチャネルで囲ん
だ燃料ユニットの束は、互いに隔置されて、制御棒又は
ブレードを挿入するための中間空間を形成する。この結
果、各束内において熱発生用燃料ユニットの近傍外に冷
却水バイパス流れのための広い領域が存在する。

【０００６】バイパス流れの冷却水は、燃料から発する
高エネルギに密に出会うことなく燃料炉心を通過し、少
量の水蒸気を持つ飽和液体を実質的に形成して炉心上側
プレナムに入る。このバイパス流出液は、燃料炉心を構
成するそれぞれの燃料集合体から出た２相気水混合物と
混合する。これら２つの流出液流れは、炉心上側プレナ
ム内で急速に混り合い、大量の水を含む気水混合物を生
じる。

【０００７】代表的沸騰水型原子炉は、燃料炉心から出
た気水混合物から水蒸気を分離する機械的気水分離器を
使用する。初期の原子炉構造は、水蒸気が自然に自由表
面から分離し、飽和水が燃料炉心を介して再循環される
大量の冷却水中に残留する自由表面水蒸気分離手段を使
用した。この水蒸気分離手段は、水蒸気脱出速度（使用
可能流路横断面積全体に亘る水蒸気の体積平均速度）が
５４．９ｃｍ（１．８フィート）／秒以下であれば、使
用できる。水蒸気脱出速度がこの制限値より大きくなる
と、水蒸気は、許可できないぼど高い含有量の水分を伴
う傾向がある。高水分によって水蒸気乾燥器の水分乾燥
能力が飽和させられることにより、原子炉から排出され
てタービンまたは他の水蒸気使用機構に供給される水蒸
気中に過大な含有量の水分が存在することになる。水蒸
気中の高含有量水分は、タービン翼および他の部品の腐
食を加速する傾向がある。

【０００８】原子炉圧力容器の横断面積が十分大きく作
られれば、自由表面分離能力は達成することができる。 しかし、コストの点から、最小径の圧力容器を使用する
ことが要求され、これにより、現行の種々の沸騰水型原
子炉の出力水蒸気発生量の増大に対処するように気水分
離器が開発され使用されて来た。これらの原子炉構成に
よれば、機械的気水分離器の直ぐ下流側にある湿り水蒸
気プレナム領域を通過して移動する水蒸気の体積平均速
度は、約１５２．４ｃｍ（５フィート）／秒である。

【０００９】放出水蒸気の乾き度は、燃料炉心の周辺領
域からよりも燃料炉心の中心領域からの方が高くなる傾
向がある。しかし、炉心上側プレナムから気水分離器の
直立管に入る流量および気水混合物の割合が比較的均一
であることが望ましい。燃料炉心および炉心上側プレナ
ムの上方にある気水分離器の直立管に入る気水混合物を
より均一にするために、直立管入口は、代表的な場合、
少なくとも約１５２．４ｃｍ（５フィート）の距離だけ
燃料集合体から隔てられている。炉心の隣接した燃料群
から出た、それぞれ異なるボイド量を有する流体の流れ
間に生じる乱流による混合は、気水分離器の直立管入口
近くでより均一な気水混合物を発生させるように作用す
る。混合流れの均一性を達成することに関連して、それ
ぞれ端部が取付けられた気水分離器を有する直立管によ
って表わされる流体力学的流体抵抗がより重要である。 気水分離器の直立管に入る混合流れの完全な均一性は、
最も有利な状況においても達成するのが困難であり、ま
た、燃料炉心出口と気水分離器の直立管入口とが１５２
．４ｃｍ（５フィート）離れていても、原子炉性能の評
価に使用される設計の基礎とならない。

【００１０】従来の沸騰水型原子炉の気水分離器集合体
は、燃料炉心上に重なる炉心上側プレナムの頂部を覆う
ドーム型もしくは平頭型プレートを有する。気水分離器
の直立管の配列が、例えば溶接によって、炉心上側プレ
ナムの頂部プレートに取付けられ、直立管は炉心上側プ
レナムの内部と流体的に連通している。例えば、３段型
遠心軸流気水分離装置のような機械式気水分離装置は、
頂部プレートに取付けられた直立管の他端（すなわち、
上端）に取付けられている。

【００１１】直立管の一の機能は、隣り合う直径のより
大きな気水分離装置の外径部が互いにほとんど接触する
ように比較的詰った配置で全体的に配列される該気水分
離装置を個々に離間させ、それによって、気水分離装置
の底部から排出される分離冷却液が原子炉の縦軸から外
方へ、原子炉圧力容器の内部の周縁に存在する環状下降
部までより開放的な流路を有するようにすることである
。機械的気水分離器を使用する高出力型自然循環原子炉
に設けられた直立管の第２の機能は、チムニの高さが原
子炉内の冷却水流れ循環の自然循環駆動ヘッドの一部を
形成する２相（したがって、低密度）冷却水の自然循環
チムニを形成することである。

【００１２】気水分離器集合体は、炉心シュラウドの頂
部においてフランジにより支持されている。気水分離器
集合体と炉心シュラウドとのフランジ継手は金属間接触
であり、点検修理または取換えを要するガスケット等の
シール部材を必要としない。また、固定軸流型気水分離
器は、ステンレス鋼によって構成され、かつ可動部品を
有さないので、メンテナンスフリーである。

【００１３】各気水分離器においては、気水混合物は炉
心上側プレナムから上昇して、直立管を経て気水分離装
置に入り、気水混合物にうずを形成する回転運動を与え
るらせん翼に当ることにより、遠心力の作用で後の複数
段において水蒸気から密度の大きい水を分離する。湿り
水蒸気は、気水分離装置の上端から出て、その後、気水
分離器集合体の真上に配置された湿り水蒸気プレナムに
入る。水蒸気乾燥器集合体は、気水分離器集合体の上方
にひとまとめに又は環状に重ねられている。湿り水蒸気
は乾燥器を通過して、水分の大部分が除去されて環状下
降部の液体へ排出され、乾き水蒸気は原子炉の水蒸気出
口ノズルへ導かれる。

【００１４】気水分離装置中の水は、該気水分離装置の
各段の下端から出て直立管の周囲の下側のプールに入り
、原子炉の過冷冷却水の環状下降部の流れに混じる。 気水分離装置からの水蒸気出口は、全て同一水平面内に
配置してよいし、または、気水分離装置は、直立管を包
囲するその下側のプールに対する凸面クラウン状の水の
こう配を補償するために、上記気水分離装置のそれぞれ
の頂部が中心部をより高くした凸面クラウン状に配列さ
れるように配置してもよい。

【００１５】機械的気水分離器は、一定の主要な性能要
件を有する。すなわち、気水分離装置全体のハウジング
の中心平面を中心として約７６．２ｃｍ（３０インチ）
の水位変動範囲、および原子炉出力動作状態の約２５％
から１００％を僅かに越えるまでの範囲に対して、気水
分離器は、水分含有量を全体として流出湿り水蒸気の１
０重量％以下にして湿り水蒸気を湿り水蒸気プレナム内
へ送給し、体積平均水蒸気キャリアンダが全体として流
出物の０．２５重量％以下となるまで水蒸気を除去した
気水分離装置の各段の下端から水を送出することが必要
である。

【００１６】気水分離器集合体の公称包囲容積は、炉心
シュラウドの頂部に接触する気水分離器の下側端部の水
平面と、燃料炉心の出口から１５２．４ｃｍ（５フィー
ト）の距離の部分を形成する気水分離器の周縁側部と、
直立管の最外周の列の外接円直径と、気水分離装置に対
する出口のほぼ水平な平面とによって画成される。

【００１７】上記のような機械的気水分離器に対する定
格運転条件により、炉心上側プレナムから、気水分離器
の出口にあって水蒸気乾燥器の下方にある湿り水蒸気プ
レナムまでの圧力降下は、約０．４７ｋｇ／ｃｍ２　（
６．７ポンド／平方インチ）の不可逆的ヘッド損失（摩
擦、形状抵抗および排出損）である。

【００１８】原子炉の冷却水循環路内のいずれの個所の
不可逆的ヘッド損失も原子炉圧力容器および／または全
原子力水蒸気供給システムの運転効率に対して不利とな
る。自然循環沸騰水型原子炉にとって、不可逆的ヘッド
損失は、チムニの高さが高くならざるを得ないことを意
味し、これは、原子炉圧力容器が大きく（すなわち、高
く）ならざるを得ず、それゆえコスト高とならざるを得
ないことを意味する。また、原子炉格納建屋および他の
部材を大きくせざるを得ず、コスト高とならざるを得な
い。

【００１９】強制循環沸騰水型原子炉によれば、不可逆
的ヘッド損失は、炉心再循環流れを完成するポンプ力を
大きくする必要があり、それによって、ポンプ装置の資
本費および運転費が高くならざるを得ず、したがって正
味のプラント熱効率が悪くならざるを得ない。

【００２０】

【発明の要約】本発明は、沸騰水型原子炉の気水分離装
置および気水分離系の改良に関する。本発明は、複数の
機械的気水分離器と、原子炉圧力容器と燃料炉心との間
の環状冷却材流路まで延出した下端ドレン管を備えた、
炉心上側プレナム内に配置された上端開口捕水室との新
規な組合せを含む。水は上端開口捕水室内に溜まり、自
由表面分離現象を生じることができる炉心上側プレナム
内の２相気水混合物から分離される。

【００２１】

【発明の目的】本発明の目的は、沸騰水型原子炉用の改
良した気水分離手段を提供することである。

【００２２】本発明の他の目的は、原子炉圧力容器内の
不可逆的冷却水循環流損失が少なくなるようにする沸騰
水型原子炉用の改良した構造および装置を提供すること
である。

【００２３】本発明の更に他の目的は、従来より小型化
し、または水蒸気発生時に従来より多量の水蒸気／冷却
水を処理することの可能な沸騰水型原子炉の内部構造を
提供することである。

【００２４】本発明の更に他の目的は、従来より効率的
な水蒸気発生を可能とし、それによって全体の構造およ
び運転費が減少するようにする沸騰水型原子炉の内部構
造を提供することである。

【００２５】

【詳しい説明】本発明は、従来の機械的水蒸気分離能力
を増大する装置を、沸騰水型原子炉の従来の気水分離手
段に追加する。

【００２６】図面、特に図１を参照すれば判るように、
沸騰水型核分裂原子炉１０は原子炉圧力容器１２を含み
、これは円環状分配器１６を介して圧力容器１２内へ再
循環冷却材の一部を導入するための給水入口１４を有す
る圧力容器１２と、適当な仕事のために発生水蒸気を送
出するための水蒸気出口１８とを持つ。

【００２７】熱発生用核分裂性燃料から成る炉心２０は
、圧力容器１２内に配置され、圧力容器壁から内方へ隔
てられたシュラウド２２によって包囲されている。圧力
容器壁と燃料炉心２０のシュラウド２２との間には環状
冷却材流路２４が形成される。複数の燃料ユニットから
構成された燃料炉心２０はその下側の炉心支持格子板２
６上に支持され、燃料炉心２０の燃料ユニットの上側部
分は上端スペーサ格子板２８によって定位置に保持され
る。燃料炉心２０内の燃料の核分裂反応速度を規制する
中性子吸収材を含む複数の制御棒３０は、上昇して燃料
炉心２０の配列燃料バンドル内へ挿入され、また燃料炉
心２０から下方へ引き戻される。

【００２８】円形シュラウド３４と上端板３６とによっ
て画成された炉心上側プレナム３２を構成する開放領域
が燃料炉心２０および上端スペーサ格子板２８の上方に
重なっている。シュラウド３４は圧力容器壁から離れて
設けられており、圧力容器壁と炉心上側プレナム３２の
シュラウド３４との間には環状冷却材流路２４が形成さ
れる。

【００２９】円形シュラウド４０と上端板４２とにより
画成された湿り水蒸気プレナム３８を構成する開放領域
が炉心上側プレナム３２の上方に距離を置いて配置され
ている。水蒸気乾燥器４４は、湿り水蒸気プレナム３８
の上端板４２の上方に重なって配置されている。

【００３０】気水分離装置５０が上端に取付けられた直
立管４８をそれぞれ含む多数の機械的気水分離器４６は
、炉心上側プレナム３２と水蒸気乾燥器４４との間の領
域内において互いに近接して配列されている。直立管４
８の下端は、例えば溶接によって炉心上側プレナム３２
の上端板３６に固定されている。各直立管４８が炉心上
側プレナム３２に流体的に連通することにより、プレナ
ム領域内の気水混合物は複数の直立管４８内に入り、該
直立管４８に取付けられた気水分離装置５０内へ上昇す
ることができる。

【００３１】図２に示されているように、気水分離装置
５０は、湿り水蒸気プレナム３８内に配置され、直立管
４８を介して炉心上側プレナム３２から気水混合物を受
けるために各直立管４８の上端に取付けられた円筒ハウ
ジング５２を含む。代表的気水分離装置５０は、直立管
４８の上端に隣接するハウジング５２のベース内にあっ
て、直立管４８から気水分離装置５０内へ上昇した気水
混合物に対して渦運動を誘起するらせん翼５４を含む。 渦運動する気水混合物の遠心作用により、重い水は横方
向外方へ移動し、軽い水蒸気は気水分離装置５０の中心
部を上昇し続ける。ハウジング５２は、凸面ダイバータ
（ｄｉｖｅａｔｅｒ）５６によって分離され且つ側方出
口６０を備えることにより水の遠心分離を容易にすると
ともに横方向および下方排出を可能とした複数の重なっ
た分室５６に分割されている。上端中央水蒸気出口６２
は、気水分離装置のハウジング５２から分離水蒸気を排
出するためにハウジング５２の上端内に形成されて、湿
り水蒸気プレナム３８の上端板４２に隣り合って配置さ
れている。

【００３２】明らかな通り、冷却給水は、入口１４から
圧力容器１２に入り環状分配器１６によって圧力容器１
２の全周に分配されて、側方出口６０から出る分離水と
混合される。給水および分離水から成る再循環冷却材の
環状の流れは、圧力容器壁と炉心上側プレナムおよび燃
料炉心シュラウドとの間の流路２４を経て燃料炉心支持
板２６の下側領域まで原子炉のまわりを下降する。その
後、再循環冷却材流れは、炉心上側プレナム３２内に入
る水蒸気と高温水との混合物を生じる熱発生用燃料炉心
内を上昇する。気水混合物は炉心上側プレナム３２から
上昇して直立管４８を通過して、機械的気水分離装置５
０に入り、側方出口６０から出た分離水が再循環を繰り
返すために下方へ排出される。

【００３３】本発明によれば、１個以上の水補集および
移送装置が上記沸騰水型原子炉の気水分離器４６と組み
合わされる。この組み合わせの水補集および移送装置は
、炉心上側プレナム３２内に配置されて、燃料炉心２０
から出た気水混合物を受入れる１個以上の上端開口捕水
室６４を有する。捕水室６４は、例えば円筒形のような
適切な断面の側壁６６と、下方に向って傾斜しまたは円
錐状に形成することが望ましい底壁６８とを有する。 捕水室６４の上端は、気水混合物の上向流れから液体を
受け入れるように開口している。捕水室６４の底壁６８
の下端すなわち低点から炉心上側プレナム３２のシュラ
ウド３４を通過して、原子炉系内に冷却水を再循環させ
るための環状冷却材流路２４と流体的に連絡するドレン
導管７０が延びている。他の実施例として、ドレン導管
７０の上側出口端上に、ドレン導管７０の直径をより小
さくしながら同じ流量で同等の不可逆的圧力降下を生じ
ることができるディフューザ７２を設けてもよい。

【００３４】以下、作用について説明する。燃料炉心２
０から炉心上側プレナム３２内へ入った気水混合物中の
水は、自由表面水蒸気分離現象によって分離されて、上
端開口捕水室６４内に集まる。捕水室６４に集まった水
は、ドレン導管７０内へ下降し該ドレン導管７０を通過
する。これにより、水は、給水とともに燃料炉心２０を
通過して再循環するために環状冷却材流路２４内へ排出
される。

【００３５】ドレン導管７０の基準流路面積とドレン導
管７０の全流れ損失係数は、水の流量を予め定められた
値よりも低く制限するような値である。水は、上端開口
捕水室６４内に集まり、自由表面分離によって炉心上側
プレナム３２内の２相気水混合物から分離する。ドレン
導管７０の流れ係数と流路面積との組み合わせの下限は
、捕水室６４の捕集面積に基づくもので、ドレン導管７
０の両端間の動作圧力差が水蒸気キャリアンダ制限値を
超えないのを確保するのに必要な流量でのみ水を通過さ
せる値である。

【００３６】本発明の作用において、燃料炉心２０から
出た気水混合物は、上端開口捕水室６４を横断しまたは
超えて、または該室６４内へ流入し、ドレン導管７０を
経て排出された量の水を補給する。この排出または吸入
を行う駆動力は、燃料炉心上側プレナム３２内に存在す
る、環状冷却剤流路２４よりも高い静圧である。捕水室
６４からの流出速度は、全部液体と見なして約３０．４
８ｃｍ（１．０フィート）／秒未満の下方移動体積流量
を維持する値である。これにより、捕水室６４の該捕水
室６４の開口上端近くの気水混合物中に存在する水蒸気
泡のいずれもが下向きに流れる水の中を上昇して、「分
離する」すなわち上端開口捕水室６４の上方にある領域
内へ戻り、水蒸気を含まない水のみがドレン導管７０を
介して除去される。

【００３７】ドレン導管７０の寸法は、捕水室６４の開
口上端面積に対して、ドレン導管７０を介して流出する
水の体積流量が上述した捕水室６４の流れ制限値を超え
ないように設定される。したがって、この制限値は、水
蒸気キャリアンダ量が過大でない自由表面分離プロセス
と同様に、捕水室６４の上側領域における気水分離プロ
セスを維持する。大質量流量の水が１個以上の新規な上
端開口捕水室６４によって炉心上側プレナム３２から環
状冷却材流路２４内に流出することができるので、標準
的な機械的気水分離装置５０が負担する体積流量が減少
する。この体積流量の負担の減少の結果として、直立管
４８および気水分離装置５０の全不可逆的圧力降下は減
少する。本発明の装置と従来の気水分離器の構成部品の
特徴のある組合せにより、本発明の新規な装置を収容す
る原子炉圧力容器内の既存の包囲体に何らの悪影響を与
えることなく、効果的に流量を増大させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰水型原子炉圧力容器の垂直断面図である。

【図２】機械的気水分離器の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０　　原子炉 １２　　圧力容器 １４　　給水入口 １８　　水蒸気出口 ２０　　炉心 ２４　　環状冷却材流路 ３２　　炉心上側プレナム ３８　　湿り蒸気プレナム ４６　　気水分離器 ４８　　直立管 ５０　　気水分離装置 ６４　　捕水室 ７０　　ドレン管 ７２　　ディフューザ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　冷却給水を供給するための給水入口と
   水蒸気出口とを有し、熱を発生することにより水蒸気を
   発生するための核分裂性燃料炉心を格納する圧力容器で
   あって、上記燃料炉心が切れ目のある炉心支持板と上端
   スペーサ格子板との間に取付けられ、かつ当該圧力容器
   から内側へ隔置された炉心シュラウドによって包囲され
   、上記炉心シュラウドの外側に環状流路が形成され、こ
   れにより、熱エネルギを上記燃料炉心から該燃料炉心内
   を流通する冷却水に伝達して水蒸気を発生させるために
   、再循環冷却水と一緒に上記給水入口から供給された冷
   却給水が上記炉心シュラウドの外側を一緒に下方へ流れ
   て、その後、上記炉心シュラウド内を上昇するようにし
   た圧力容器と、上記燃料炉心から出た高温水および水蒸
   気を受入れるために、上記炉心シュラウドから上方へ延
   びた周辺シュラウドとそれを覆う上端板とによって画成
   された、上記燃料炉心上方に重なる炉心上側プレナムと
   、多数の機械的気水分離器を有し、上記炉心上側プレナ
   ムの上端板に取付けられた気水分離器集合体であって、
   各機械的気水分離器は、開口下端が上記炉心上側プレナ
   ムと流体的に連通していて、上記炉心上側プレナムの上
   端板から湿り水蒸気プレナムへ上方に延びる直立管、お
   よび該湿り水蒸気プレナム内において該直立管の上端に
   取付けられた気水分離装置を有している気水分離器集合
   体と、上記炉心上側プレナム内に配置された上端開口捕
   水室、ならびに該上端開口捕水室の底部から下方へ延び
   て、上記炉心上側プレナムの上記周辺シュラウドを貫通
   して、上記炉心シュラウドおよび上記周辺シュラウドの
   外側の上記環状流路内へ延びたドレン導管を有する少な
   くとも１個の水蒸気分離ユニットとの組み合わせから成
   る、改良型気水分離系を改良した沸騰水型原子炉。
2. 【請求項２】　　ドレン導管を備えた上端開口捕水室が
   多数個、上記炉心上側プレナム全体に亘って分散配置さ
   れている請求項１記載の沸騰水型原子炉。
3. 【請求項３】　　上記圧力容器は円筒形であり、上記炉
   心シュラウドおよび上記周辺シュラウドが円筒形であっ
   て、上記圧力容器よりも小さい直径を有する請求項１記
   載の沸騰水型原子炉。
4. 【請求項４】　　上記ドレン導管は、その上記環状流路
   内への放出端部にディフューザを備えている請求項１記
   載の沸騰水型原子炉。
5. 【請求項５】　　冷却給水を供給するための給水入口と
   水蒸気出口とを有し、熱を発生することにより水蒸気を
   発生するための核分裂性燃料炉心を格納する圧力容器で
   あって、上記燃料炉心が切れ目のある炉心支持板と上端
   スペーサ格子板との間に取付けられ、かつ当該圧力容器
   よりも直径の小さい直径当該圧力容器から内側へ隔置さ
   れた炉心シュラウドにより包囲され、上記炉心シュラウ
   ドの外側に環状流路が形成され、これにより、熱エネル
   ギを上記燃料炉心から該燃料炉心内を流通する冷却水に
   伝達して水蒸気を発生させるために、再循環冷却水と一
   緒に上記入口を経て供給された冷却給水が上記炉心シュ
   ラウドの外側を一緒に下方へ流れ、その後、上記燃料炉
   心を包囲する上記シュラウド内を上昇して戻るようにし
   た圧力容器と、上記燃料炉心から出た高温水および水蒸
   気を受入れるために、上記圧力容器よりも小さい直径を
   有し且つ該圧力容器から内側へ隔置されて上記炉心シュ
   ラウドから上方へ延びた周辺シュラウドとそれを覆う上
   端板とによって画成された、上記燃料炉心上方に重なる
   燃料炉心上側プレナムと、多数の機械的水蒸気分離器を
   有し、上記炉心上側プレナムの上端板に取付けられた気
   水分離器集合体であって、各機械的気水分離器は、上記
   炉心上側プレナムと流体的に連通していて、上記炉心上
   側プレナムの上端板から湿り水蒸気プレナムへ上方に延
   びる直立管、および該湿り水蒸気プレナム内において該
   直立管の上端に取付けられた気水分離装置を有している
   気水分離器集合体と、上記炉心上側プレナム内に配置さ
   れた上端開口捕水室、ならびに該捕水室の底部から下方
   へ延びて、上記炉心上側プレナムの上記周辺シュラウド
   を貫通して上記炉心シュラウドおよび上記周辺シュラウ
   ドの外側の上記環状流路内へ延びるドレン導管を有する
   少なくとも１個の水蒸気分離ユニットとの組み合わせか
   ら成る、気水分離系を改良した沸騰水型原子炉。
6. 【請求項６】　　上記ドレン導管は、その上記環状流路
   内への放出端部にディフューザを備えている請求項５記
   載の沸騰水型原子炉。