JPH0631798B2 - 高速中性子炉の冷却液体金属の一体型浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器に液体金属を満し、該容器に炉心を収容
し、水平スラブで容器を閉鎖した高速中性子原子炉の冷
却用液体金属の一体型浄化装置に関する。

一般的にナトリウムである液体金属で冷却される高速中
性子原子炉では、このナトリウムは一次ナトリウムと呼
ばれ、そして、炉心組立体を通して垂直上向き方向に流
れ、炉心組立体と接触して加熱される。

容器の中でこの循環中、一次ナトリウムが炉心を通るか
ら、一次ナトリウムには、酸化物又はナトリウム中に溶
解した水素化物又は懸濁物中の固形粒子のような不純物
が充満する。従って原子炉の運転中に液体ナトリウムを
浄化して過剰な量の不純物が液体ナトリウムに入らない
ようにしなければならない。

通常は、この浄化を行うために複雑な装置が用いられて
おり、この装置では液体ナトリウムの一部を取出し、こ
れを冷却し、液体ナトリウムを、金属繊維、例えばステ
ンレス鋼で構成されたフィルタに通すことが可能であ
る。液体金属に含まれた不純物は、液体金属の温度が十
分に低い場合には、フィルタの金属繊維に優先的に沈着
する。このようにして、不純物の冷間捕捉が可能であ
る。

このような装置は一般的には液体金属の循環を生じさせ
るためのポンプと、高温の非清浄金属と冷却された清浄
金属との間の熱伝達を達成するためのエコノマイザ交換
器と、液体金属用の補助冷却装置と、金属繊維で構成さ
れた濾過カートリッジとからなる。浄化装置を原子炉容
器を満しているナトリウムの中に直接突っ込ませるとき
には、浄化装置は一体型と云われる。

一体型浄化装置は知られており、この装置は吊りシェル
を有し、その上部は、浄化装置が原子炉容器の中に置か
れるときには、原子炉のスラブに当っているフランジに
連結され、従って、吊りシェルは垂直軸線を有する。

吊りシェルの中に置かれた装置の全体は、非常に厚い閉
鎖用スラブの貫通開口部から容器の中へ延び、この開口
部は、放射線に対して保護しかつ浄化装置の上部に連結
された断熱をなすプラグで閉鎖されている。

周知の装置は、容器内の装置、例えば容器を満している
冷却液体と非常に高い温度で接触している吊りシェルの
剛性および支持を保証する強い部品をもたなければなら
ない欠点を有している。吊りシェルの高さの一部が断熱
材で外側から囲まれるとしても、このシェルはそれでも
十分には冷却されないので、吊りシェルは高い熱応力を
受ける。

又、配管が種々の構成部品間の連結を行っており、この
配管は高い熱膨脹を受けるから、大変信頼性に欠ける。

更に、浄化装置中に液体金属の循環を生じさせるための
ポンプは一般的には、浄化装置の下部で浄化すべき高温
ナトリウムの中に沈められていてこの高温液体金属を浄
化装置の中へ強勢的に戻すから、このポンプはその寿命
を阻害する非常にきびしい状態下で恒久的に作動するこ
とになる。

その上、浄化すべきナトリウムの流量の調整は複雑な機
械的装置によって行なわれる。

したがって、本発明の目的は、高温のナトリウムのよう
な高温の液体金属で満たされた増殖炉の炉心を囲む容器
において先行技術の浄化装置よりもはるかに良好な仕方
で熱応力および機械的応力に耐えることができる液体金
属浄化装置を提供することである。

この目的のために、本発明は、液体金属で満たされかつ
炉心を囲む容器と、該容器を閉鎖する水平スラブとを有
する高速中性子炉の冷却液体金属の一体型浄化装置であ
って、上部に連結されたフランジでスラブに当接しかつ
スラブに設けられた貫通開口を貫通して容器内へ延びた
支持吊りシェルを有し、前記吊りシェルが容器内部のそ
の使用位置でその軸線を垂直にして配置されており、さ
らに、金属繊維を備えかつ吊りシェルに対して同軸状に
配置された管状の濾過装置と、液体金属を循環させるた
めのポンプと、浄化すべき液体金属を浄化されかつ冷却
された液体金属で冷却するためのエコノマイザ交換器
と、濾過装置をその高さ全体にわたって囲みかつ２つの
同軸円筒壁によって構成された管状空間内に配置された
液体金属を冷却するための補助装置とを有するような一
体型浄化装置において、吊りシェルは濾過装置の領域で
液体金属の冷却を行ないかつ吊りシェルの効果的な冷却
を行なう冷却用の補助装置の熱交換流体を収容している
環状空間を構成する同軸円筒壁の一方を構成し、エコノ
マイザ交換器は、垂直軸線をもちかつ吊りシェルの下部
から吊りシェルと同軸状に環状冷却空間の下に吊り下げ
られたリングの形をした横断面をもつ管の束で形成さ
れ、エコノマイザ交換器の入口部は容器内に収容され、
容器の下部にある高温の液体金属を受け入れ、液体金属
を循環させるためのポンプは、エコノマイザ交換器の内
部空間に配置され、このポンプは、該ポンプをエコノマ
イザ交換器に対し適所に固定し、ポンプを吊りシェルに
固定し、かつ冷却された液体金属が流入するエコノマイ
ザ交換器の上部と連通する空間をポンプのまわりに構成
する壁によって囲まれていることを特徴とする一体型浄
化装置を提供するものである。

本発明を説明するために、添付図面を参照して、本発明
の高速中性子炉容器内の一体型浄化装置の実施例を、今
説明する。

実施例 第１図には、原子炉の容器の閉鎖スラブ１が示され、前
記容器は液面２まで液体ナトリウムを収容している。全
体を参照符号３で指示した一体型浄化装置は液体ナトリ
ウムの中に沈められ、貫通路（貫通開口）４内で厚いス
ラブ１を貫通している。貫通路のスリーブ４はその上部
にフランジ６を備え、一体型浄化装置３の吊りシェル８
の上部に連結されたフランジ７はこのフランジ６に当っ
ている。浄化装置を原子炉の容器の中の所定位置に置い
た後、カウンタフランジ１０が浄化装置を固定する。

貫通路４を閉鎖するプラグの支持構造体を構成するシェ
ル１２の上部に連結されたフランジ１１が吊りシェル８
のフランジ７に当接している。このシェル１２はその下
部が底壁１３で閉鎖され、かくしてシェル１２はコンテ
ナを構成し、このコンテナには原子炉容器の内部からの
放射線を遮断し、かくして生体保護を構成する鉛ショッ
ト１４が詰め込まれている。この生体保護はシェル１２
の外側に厚い鋼リング１５を設けることによって完成さ
れる。プラグのシェル１２は又、その上部に環状ボック
ス１６を備え、この環状ボックス１６には断熱材が詰め
込まれている。

プラグのシェル１２はシェル１７を介して濾過手段すな
わちフィルタ１８の組立体を支持している。

かくして、例えばこのフィルタ１８のクリーニングのた
めに、プチグとフィルタとからなる浄化装置の中央部分
全体を、浄化装置の吊りシェル８と無関係に、取り外す
ことができる。

吊りシェル８は単一の厚いシリンダで形成された上部８
ａと、２つの同軸円筒形シートの組立体で形成された下
部８ｂとを有し、前記２つの同軸円筒形シートはこれら
の間に環状空間を構成し、この環状空間にはナトリウム
とカリウムの共融混合物のような熱交換用液体金属が満
されている。

吊りシェル８はその下部がシェル８ｃで終り、このシェ
ル８ｃは浄化装置のエコノマイザ交換器２０を支持して
いる。

エコノマイザ交換器２０は管束を有し、この管束は、下
部が環状入口マニホルド２１に連結され、上部が環状管
板２２に連結された垂直管を有している。したがって、
エコノマイザ交換器の横断面はその高さ全体にわたって
環状である。このエコノマイザ交換器２０は２列の同軸
管を有し、かくしてこれらの同軸の管は、入口マニホル
ド２１に入って管束の管の中を上方に流れる、浄化すべ
き容器のナトリウムを冷却するための大きな交換領域を
提供する。

管束の管の内側の列は、上部が管板２２の内縁に固定さ
れているシェル２４で内側が閉鎖されている。シェル２
４はその下部が皿形底壁２５で閉鎖されている。また、
管板２２の内縁には截頭円錐形のシェル２６が固定さ
れ、このシェル２６はポンプ２８のケース２７に連結さ
れ、このケース２７をエコノマイザ交換器２０の内側空
間の中に吊り下げている。截頭円錐形部分、円筒形部分
および球状部分で構成された第３のケース３０が截頭円
錐形支持シェル２６と閉鎖されたシェル２４、２５との
間に配置されている。このケース３０はその周囲がシェ
ル２４に連結され、シェル２４は截頭円錐形シェル２６
とケース３０の截頭円錐形部分との間にナトリウムを管
束の管に通すための開口部を有している。

ポンプ２８はシェル２６とケース３０との間の空間と連
通する送出し導管３１を有している。

ケース２７の中には導管３１のまわりにポンプの駆動部
が配置されている。ポンプを通るナトリウムの流量を計
測するための流量計３２が導管３１の上部の位置に置か
れている。

液体ナトリウムを吸い込むポンプの上部はフィルタ１８
の出口１８ａと連通し、ポンプとフィルタの部分（出
口）１８ａは互いに整列して配置されかつ所定位置に固
定されている。

ポンプの駆動部には高温の液体ナトリウムに耐える絶縁
導電体３４を介して電力が供給される。

フィルタ１８はシェル１７の下部に回動可能に連結され
た円筒形外ケース３５を有し、該外ケース３５内には第
２のケース３６が円板３７によって固定され、この円板
３７はナトリウムを通すための開口部を備えている。ケ
ース３６は下部が円板３８によって閉鎖され、この円板
３８も又、ナトリウムを通すための開口部を備えてい
る。ケース３６は２本の管状濾過カートリッジ３９ａ、
３９ｂを取り囲んでおり、これらのカートリッジ３９
ａ、３９ｂは同軸配置の編成ステンレス鋼ワイヤで構成
されている。

フィルタ１８の出口部分１８ａは、有孔板３８を介して
ケース３６で囲まれた濾過カートリッジの内部と連通し
ている。

フィルタ１８は吊りシェル８の部分８ｂで囲まれ、この
部分８ｂ内にはNaとＫの共融混合物のような熱交換液体
が入ってある。吊りシェル８とフィルタの外ケース３５
との間には非常に狭い環状空間が存在する。ポンプの電
力供給ケーブル３４はこの環状空間を通っている。

シェル８の部分８ｂはその外面に、フィルタ18に面して
いる高さの大部分にわたってフィン４０を有し、該フィ
ン４０はこれらのフィンと接触して流れる冷却空気と、
吊りシェルの部分８ｂ内に入っておりかつ吊りシェル８
の内側と外側との間の熱ジョイントをなす液体との間の
熱交換を容易にするためのものである。

吊りシェルはその部分８ｂの下端に固定リング４１を備
え、この固定リング４１にはシェル４２が溶接され、該
シェル４２はその上部が膨張ベロー４５を介してフラン
ジ７に固定されている。

シェル８、４２、４４は、パイプ４７からシェル８とシ
ェル４４との間の環状空間に流入し、シェル４２とシェ
ル４４との間の環状空間からパイプ４８を通して流出す
る冷却空気の循環用通路を構成している。

外側のシェル４２はその外面が断熱層５０で被覆され、
この断熱層５０は浄化装置を沈めている液体金属からシ
ェル４２を断熱している。

冷却空気がフイン４０と接触して流れ、加熱された空気
を外側環状部分を通して戻すシェル８のフイン付外面お
よびシェル４２、４４はフイルタの領域に補助ナトリウ
ム冷却装置を構成し、この冷却は、シェル８と３５との
間の環状空間を満しているナトリウム層を介してナトリ
ウムと吊りシェル８の冷却された内壁との熱接触によっ
て起る。

かくして、パイプ４７から流入する冷却空気と長さ全体
にわたって接触している吊りシェル８はこの循環してい
る冷却用熱流体によって完全に冷却される。

第１図に示す装置は次の方法で作動する。

ポンプ２８が指示した方向に作動して出口部分１８ａを
通してフイルタ１８に吸い込みを生じさせると、ナトリ
ウムを有孔板３８からフイルタのケース３５と３６との
間の空間へ吸い込む。この空間は管板２２と連通してい
るから、管束の管の中および入口マニホルド２１の中に
も吸い込みが生ずる。その結果、ナトリウムは矢印５５
で示す方向に循環する。容器の中に収容されている浄化
すべき高温ナトリウムはマニホルド２１に流入し、次い
でエコノマイザー交換器２０の管の中を流れ、管板２２
から流出し、シェル３５と３６との間の空間にその下部
から流入する。この空間の中で、液体ナトリウムの補助
冷却が吊りシェル８のフィンと接触している空気の循環
によって起る。

フイルタ８の上部で、冷却された液体ナトリウムは濾過
カートリッジ３９を収容するこのフィルタのケース３６
に有孔板３７から流入する。有孔板３７の孔は、冷却さ
れたナトリウムが濾過カートリッジ３９で占められたフ
イルタの帯域に、中央部、これらのカートリッジ３９
ａ、３９ｂの周囲両方から流入するように配列されてい
る。

フイルタの有孔板３８の孔は、ナトリウムが２つの濾過
カートリッジ３９ａと３９ｂとの間の環状帯域からフイ
ルタの下部１８ａに流出するように配列されている。従
って、ナトリウムを濾過カートリッジに内部、外部の両
方から通すことによって浄化が行なわれる。室即ち下部
１８ａの中に流入した冷却された清浄ナトリウムはポン
プ２８で吸い込まれ、その流量は流量計３２で制御され
る。この流量は、このポンプと関連したポンプの電流を
調整することによってナトリウムの純度の函数として調
整されるのが良い。次いで、冷却された清浄液体ナトリ
ウムは、管束の管の外側で、エコノマイザー交換器２０
の上部と連通しているケース２７と３０との間の空間へ
ポンプによって送出される。従って冷却された清浄ナト
リウムはシェル２４の外側の管束内で下方に流れる。シ
ェルはシェル８ｃの延長部に配置されている管束を閉鎖
している。従って、管の外側を流れる冷たい清浄ナトリ
ウムと、マニホルド２１から管束に流入する浄化すべき
高温ナトリウムとの間に熱交換が生ずる。冷却された清
浄ナトリウムは、液体ナトリウムの流出流を運ぶ截頭円
錐形シェル５６によって浄化装置の基部において容器に
供給される。

浄化装置の下部の全体は、冷却空気の循環を案内するた
めの外側シェル４２に固定されている断熱材層５０によ
って囲まれている。

浄化装置の吊りシェル８はその外壁と接触している空気
の循環によって冷却される。この空気はパイプ４７から
３５℃の温度で供給され、次いで、７５℃近くの温度で
パイプ４８から回収される。容器の外側に置かれている
この循環空気冷却用の熱交換器がパイプ４７、４８を含
む回路中に挿入されている。

ポンプ２８はケース３０によって構成された空間で囲ま
れており、フイルタから出る冷却されたナトリウムはこ
の空間の中を流れる。かくして、ポンプは原子炉の容器
を満たしている高温ナトリウムから断熱されそして、原
子炉の容器の中の温度変化で起る熱応力に対して保護さ
れる。

第２図には、フイルタの内部の変形例が示してあり、第
１図に示す流路と異なる流路で、フイルタの上部から液
体ナトリウムを循環させることが可能である。

フイルタ３５′の外側ケースとカートリッジ３９′ａ、
３９′ｂを収容する内側ケース３６′との間にはエコノ
マイザー交換器（矢印５５′）から流出する浄化すべき
ナトリウムの循環空間が構成される。内側ケース３６′
の上板３７′および下板３８′には、浄化すべきナトリ
ウムがカートリッジ３９′ａと３９′ｂとの間の環状空
間を通してフィルタに流入し、そして、中央内側空間お
よびケース３６′の内側でフイルタのまわりに周囲空間
を通してフイルタから流出するように孔が明けられてい
る。シェル５９は２つの同軸濾過カートリッジを分離す
る。

第３図は本発明による浄化装置の第２の実施例を示して
いる。第１図および第３図に示す装置の対応する要素に
ついては同じ参照番号が用いられている。浄化装置の内
側のナトリウムの循環は第１図に示す実施例に対して完
全に逆になっている。ポンプ２８はケース即ち壁２７と
３０との間のナトリウムを吸い込み、そしてナトリウム
をフイルタの入口空間１８ａに送り出す。ポンプを囲み
そしてポンプで吸い込まれるナトリウムは、エコノマイ
ザー交換器を上向き方向に通過した冷たいナトリウムで
ある。更に、浄化装置の吊りシェル８はこの例では、フ
イルタ１８を囲んでいる環状冷却空間の外壁を構成す
る。この冷却空間はシェル８と同軸のシェル６０によっ
て構成され、このシェル６０は、シェル８の下部に連結
されている循環要素４１に固定されている。シェル８と
６０との間の環状冷却空間には停滞したナトリウムが満
されており、コイル状管６１がこの停滞したナトリウム
の中に没し、容器の外で冷却された不活性ガスがこのコ
イル状管の中を流れ、シェル８と６０との間のナトリウ
ムを比較的低温に維持する。

冷却用コイル状管６１の供給配管を通すことができるよ
うにするために、図示のように、浄化装置より上に置か
れたスラブを閉鎖するプラグを修正することが必要であ
った。

フイルタ１８は外側ケース６２と、内側ケース６３と、
閉鎖上板６４と、閉鎖下板６５とからなる。上板６４に
固定されているシェル６６は、濾過カートリッジ３９′
ａと３９′ｂとを、下板６５より上の位置まで分離して
いる。フイルタは又有孔シェル６８によって構成された
上部清浄ナトリウム出口室６７を有している。フイルタ
１８は浄化装置の内側にこの室６７によって吊下げられ
ている。板６４にはその中央部に孔が明けられており、
又板６５にはその周囲に孔が明けられているから、ポン
プの入口室１８ａから流入する浄化すべきナトリウムは
シェル６０と６２との間の空間に流入し、シェル６３の
上部に運ばれて濾過カートリッジ３９ａと接触する。次
いで、ナトリウムはシェル６６に沿って下降して内側の
濾過カートリッジ３９ｂと接触し、そして、カートリッ
ジ３９ｂの内側空間を通してフイルタの出口室６７の中
へ上昇する。次いで清浄ナトリウムはシェル６０と６２
との間の環状空間へ流入し、この空間の中で、ナトリウ
ムは、シェル６０を囲む環状空間の中の停滞したナトリ
ウムを介して冷却装置６１によって冷却される。

次いで、冷却された清浄ナトリウムは管束の板２２の上
でシェル８ｃと２６とで構成された空間に達し、この管
束の管に流入し、管の外側を向流をなして流れている浄
化すべきナトリウムを冷却する。

ポンプの電力供給ケーブル３４はフイルタ１８の位置
で、冷却空間と直接接触して環状空間を貫通する。

第４図は、第３図に示す浄化装置のフイルタおよびこの
フイルタ内のナトリウムの循環の変形例を示している。

フイルタ１８は外側ケース６０′と、内側ケース６３′
と、上端壁６４′と、下端壁６５′とからなる。

濾過カートリッジ３９ｂの内側空間には２つのシェル６
６′、６７′が夫々配置されており、これらのシェルは
上板６４′および下板６５′に固定されている。外側ケ
ース６０′は２つの板６９′、７０′で閉鎖されてい
る。シェル６６′はポンプの出口導管３１の延長部に置
かれているから、液体ナトリウムは矢印７１で示す流路
をたどり、先ず、シェル６６′の中を上向き方向に、次
にケース６０′と６３′との間の環状空間の中を下向き
方向に流れ、そして下板６５′の下に達し、２つの濾過
カートリッジ３９ａと３９ｂとの間の環状空間と連通し
ている開口部に流入する。浄化すべきナトリウムは濾過
カートリッジを通過し、これらのカートリッジ間の環状
空間はその上部が閉鎖されている。フイルタの上部には
清浄ナトリウムが位置しこのナトリウムはシェル６６′
と６７′との間の環状空間を下方に流れ、管板２２の上
の截頭円錐形シェル２６で構成された空間に達する。次
いで、シェル８と６０′との間に配置されている装置６
１′によって浄化されかつ冷却された液体ナトリウムは
エコノマイザー交換器の管の中を流れ、ここで、浄化装
置に流入する浄化すべき高温ナトリウムを冷却する。

第５図、第５ａ図および第５ｂ図には、第１図に示す浄
化装置又は第３図に示す浄化装置のような浄化装置と関
連させることのできる補助装置の変形例が示してある。

補助環状冷却空間は吊りシェル８と内側シェル７２とに
よって構成され、これらシェル８、７２は上部、下部が
夫々環状要素７４、７５で互いに連結されている。シェ
ル８と７２との間の環状冷却空間には蒸発可能な冷却流
体７６が導入してある。第５ｂ図でわかるように、環状
要素７４は開口部を有し、フイン付き管７７がこの開口
部に密封固定されている。管７７の上端は閉鎖されてい
る。シェル８と外側シェル７９との間の環状空間は環状
要素７４および浄化装置の支持フランジ７８で構成さ
れ、この空間には、装置８０によって冷却空気が供給さ
れる。この装置８０は、空気を同心の管８３、８４を通
して環状空間に導したりこれを回収したりするための２
つのマニホルド８１、８２からなる。

第５ａ図はフイン付き管７７および冷却空気導入管８３
の円周方向の配列を示している。これらの管は交互に配
置されている。

フイルタ８０の領域で循環するナトリウムはその上向き
又は下向きに垂直に流れている間に、壁７２と接触し、
蒸発可能な液体７６と接触して冷却され、その蒸気はシ
ェル８と７２との間のか環状空間の中を上昇する。次い
で、この蒸気はフイン付き管７７に流入してここで凝縮
され、次いで、シェル８と７２との間の空間の中を下降
する。壁７２の内面と接触して循環するナトリウムの強
烈な冷却は高い蒸発潜在を有する液体の使用によって達
成しうる。

第６図には、第５図、第５ａ図および第５ｂ図に示す補
助冷却装置の変形が示してある。第５図および第６図に
おいて均等な要素は同じ参照番号で指定してある。

シェル８と７２との間および環状要素７４と７５との間
の環状空間は蒸発可能な液体７６の代りに熱交換流体を
収容する。この液体はナトリウム又は高い蒸発点を有す
る有機流体であっても良い。

この流体の中に、端が密封閉鎖されている一連の管８５
が沈められている。これらの管は環状要素７４を貫通
し、環状要素７４より上に配置される管の部分はフイン
８６を備えている。

装置の上部でシェル８と７９との間に配置されているシ
ェル８７により、空気は管８５のフイン付き部分８６と
接触して循環することができる。

フイルタの領域で上方か下方に流れるナトリウムはシェ
ル８と７２との間にある熱交換流体を加熱することによ
って冷却される。この流体の加熱で、管８５の中に収容
されている蒸発可能な流体を蒸発させる。この蒸発可能
な流体の蒸気は管の冷却部分の中を上昇し、そしてこの
中で凝縮され、管８５の下部へ戻る。

第７図は第５図に示す補助冷却装置の第２の変形例を示
している。この装置はその上部が第６図に示す装置と等
しいが、環状要素７４より下の、管９５の下部はフイル
タ１８の周囲を流れる液体ナトリウムの中に直接沈めら
れている。

管９５の下部の中の蒸発可能な流体として水を採用する
ことは興味深いことではあるが、この場合には、この水
を、フイルタの中を流れるナトリウムから簡単な壁で分
離するようにしなければならない。従って、管９５は下
部が二重壁８８を有し、この二重壁８８の内側空間には
水銀のような熱交換流体が満されている。

本発明による装置の主な利点としては、良好な冷却が可
能であり、従って、浄化装置の吊りシェルを適度の温度
に維持することができ、又冷却された流体金属で囲まれ
るように置かれたポンプを有し、その入口導管又は出口
導管が冷却された液体金属の中へ開口する。ポンプは浄
化すべきナトリウムの流量をその制御電流によって直接
調整する。更に種々の要素を相互に連結する配管を必要
としない。

本発明の範囲は本文に記載の実施例に限定されるもので
ないことを理解しなければならない。

かくして、単一の管状濾過カートリッジ又は２つ以上の
管状濾過カートリッジと、本文に記載の設計とは異なる
設計のナトリウム流偏向用のシェルおよび板の組立体と
からなる異なる形態のフイルタを考えることが可能であ
る。

フイルタが少くとも２つの濾過カートリッジを有してい
るような場合には、偏向用板およびシェルを、ナトリウ
ムを異なる方法で案内するように配置しても良い。特
に、濾過カートリッジ内での循環は、平行又は直列のカ
ートリッジを通過することによって生じても良い。

フイルタを囲む環状空間の中に配置される他の補助冷却
装置を考えても良く、これらの冷却装置は熱交換流体の
循環又は補助流体の蒸発を利用する。

又、ナトリウムの他の循環方法を、ポンプのまわりの装
置の下部に考えても良い。

本発明による一体型浄化装置は、液体ナトリウムで冷却
されそして濾心を液体ナトリウムの中に沈める容器を有
するいかなる高速中性子原子炉にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浄化装置の第１の実施例の垂直対
称面での断面図であり、 第２図は第１図に示す浄化装置の変形例による濾過装置
の垂直断面図である。 第３図は本発明による浄化装置の第２の実施例の垂直対
称面での断面図であり、 第４図は第３図に示す浄化装置の変形例の濾過装置の断
面図である。 第５図は第１図及び第３図に示すような浄化装置の補助
冷却装置の変形例の垂直平面における半断面図である。 第５ａ図は第５図のＡ−Ａ線における図である。 第５ｂ図は、補助冷却装置の上部の第５ａ図のＢ−Ｂ線
における断面図である。 第６図は、第１図及び第３図に示すような浄化装置の補
助冷却装置の第２の変形例の半断面図である。 第７図は第１図及び第３図に示すような浄化装置の補助
冷却装置の第３の変形例の垂直平面における半断面図で
ある。 〔主要な参照符号の説明〕 １……吊りシェル、３……一体型浄化装置、８……吊り
シェル、１８……濾過装置又はフイルタ、２０……エコ
ノマイザ交換器、２８……ポンプ、３１……送出し導
管、４０……フイン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−90091（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体金属で満たされかつ炉心を囲む容器
   と、該容器を閉鎖する水平スラブとを有する高速中性子
   炉の冷却液体金属の一体型浄化装置であって、上部に連
   結されたフランジでスラブに当接しかつスラブに設けら
   れた貫通開口を貫通して容器内へ延びた支持吊りシェル
   を有し、前記吊りシェルが容器内部のその使用位置でそ
   の軸線を垂直にして配置されており、さらに、金属繊維
   を備えかつ吊りシェルに対して同軸状に配置された管状
   の濾過装置と、液体金属を循環させるためのポンプと、
   浄化すべき液体金属を浄化されかつ冷却された液体金属
   で冷却するためのエコノマイザ交換器と、濾過装置をそ
   の高さ全体にわたって囲みかつ２つの同軸円筒壁によっ
   て構成された管状空間内に配置された液体金属を冷却す
   るための補助装置とを有するような一体型浄化装置にお
   いて、吊りシェルは濾過装置の領域で液体金属の冷却を
   行ないかつ吊りシェルの効果的な冷却を行なう冷却用の
   補助装置の熱交換流体を収容している環状空間を構成す
   る同軸円筒壁の一方を構成し、エコノマイザ交換器は、
   垂直軸線をもちかつ吊りシェルの下部から吊りシェルと
   同軸状に環状冷却空間の下に吊り下げられたリングの形
   をした横断面をもつ管の束で形成され、エコノマイザ交
   換器の入口部は容器内に収容され、容器の下部にある高
   温の液体金属を受け入れ、液体金属を循環させるための
   ポンプは、エコノマイザ交換器の内部空間に配置され、
   このポンプは、該ポンプをエコノマイザ交換器に対し適
   所に固定し、ポンプを吊りシェルに固定し、かつ冷却さ
   れた液体金属が流入するエコノマイザ交換器の上部と連
   通する空間をポンプのまわりに構成する壁によって囲ま
   れていることを特徴とする一体型浄化装置。
2. 【請求項２】ポンプは、該ポンプを囲みかつエコノマイ
   ザ交換器の上部と連通している空間に向って開口して、
   エコノマイザ交換器の管の外面と接触したエコノマイザ
   交換器の上部の浄化されたナトリウムを流出させるため
   の送出し導管を有し、ポンプの送出し導管の入口端は、
   浄化装置がエコノマイザ交換器の管及び濾過装置の濾過
   要素を通って沈められている容器内に収容された流体ナ
   トリウムを吸い出すために濾過装置の内部と連通してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の一体
   型浄化装置。
3. 【請求項３】ポンプは、該ポンプを囲む空間内に向って
   開口して、エコノマイザ交換器は管の外面と接触して循
   環することにより冷却される浄化すべき液体金属を吸い
   込む吸込み導管を有し、該吸出し導管の送出し端は、補
   助冷却装置で浄化されかつ冷却された後、濾過装置で浄
   化され、次にエコノマイザ交換器の管内で浄化される液
   体金属を流出させるために濾過装置の内部空間と連通し
   ており、浄化された液体金属をエコノマイザ交換器の管
   の束の下部内で容器に戻すことを特徴とする特許請求の
   範囲第(1)項記載の一体型浄化装置。
4. 【請求項４】濾過装置のまわりの環状空間に配置された
   補助冷却装置は、環状空間の内壁に固定された冷却フィ
   ンと、冷却熱交換流体をフィンと接触させて環状空間の
   高さ全体にわたって循環させることができる同軸シェル
   とを有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項〜
   第(3)項のうちいずれか１項に記載の一体型浄化装置。
5. 【請求項５】環状空間の内壁は熱交換液で満ちた１重壁
   であることを特徴とする特許請求の範囲第(4)項記載の
   一体型浄化装置。
6. 【請求項６】濾過装置のまわりの補助冷却装置は、吊り
   シェルと該吊りシェル内に同軸状に配置されたシェルと
   の間の環状空間に配置された揮発性の液体を有し、シェ
   ルは下部が閉鎖され、上部が、フィン付き管によって生
   じた揮発性の液体の蒸気を凝縮するための装置と連通
   し、前記フィン付き管は冷却空気の循環帯域に置かれて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項〜第(3)項
   のいずれか１項に記載の一体型浄化装置。
7. 【請求項７】濾過装置のまわりに配置された補助冷却装
   置は、両端が密封的に閉鎖されかつ下部に揮発性の液体
   を収容した垂直管によって形成され、前記下部は濾過装
   置を囲むシェルによって構成された環状空間内に配置さ
   れた交換液体の中に沈められており、外面に冷却フィン
   を備えた管の上部は冷却流体の循環帯域内に配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項〜第(3)項
   のいずれか１項に記載の一体型浄化装置。
8. 【請求項８】補助冷却装置は、揮発性の液体を収容しか
   つ、熱交換液体で満たされた二重壁を有する濾過装置の
   まわりの環状空間内の液体金属の中に沈められた下部
   と、外面に冷却フィンを有しかつ冷却流体の循環帯域に
   配置された上部とを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第(1)項〜第(3)項のいずれか１項に記載の一体型浄
   化装置。
9. 【請求項９】浄化装置内を循環するナトリウムの流れを
   調節するために供給電流調整装置がポンプと関連してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項〜第(8)項の
   いずれか１項に記載の一体型浄化装置。