JPH10132994A - 熱電発電用黒鉛減速型原子炉 - Google Patents
熱電発電用黒鉛減速型原子炉Info
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- JPH10132994A JPH10132994A JP8291886A JP29188696A JPH10132994A JP H10132994 A JPH10132994 A JP H10132994A JP 8291886 A JP8291886 A JP 8291886A JP 29188696 A JP29188696 A JP 29188696A JP H10132994 A JPH10132994 A JP H10132994A
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- reactor
- graphite
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 黒鉛減速型原子炉を使用する発電プラントの
構造を簡単化する。 【解決手段】 熱電発電用黒鉛減速型原子炉は、原子炉
容器１０と、燃料棒が埋め込まれガス通路が形成された
複数の黒鉛ブロックを積み重ねて原子炉容器１０内に形
成された炉心２７と、原子炉容器１０内に形成され炉心
２７を上下方向に貫流する冷却材通路を含むガス冷却材
用循環流路２９と、炉心２７の上方に循環流路２９に臨
んで設けられたアルカリ金属熱電発電モジュール４０と
を有する。
構造を簡単化する。 【解決手段】 熱電発電用黒鉛減速型原子炉は、原子炉
容器１０と、燃料棒が埋め込まれガス通路が形成された
複数の黒鉛ブロックを積み重ねて原子炉容器１０内に形
成された炉心２７と、原子炉容器１０内に形成され炉心
２７を上下方向に貫流する冷却材通路を含むガス冷却材
用循環流路２９と、炉心２７の上方に循環流路２９に臨
んで設けられたアルカリ金属熱電発電モジュール４０と
を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、黒鉛減速型原子炉
に関し、特に熱電発電変換器を内蔵した黒鉛減速型原子
炉に関する。
に関し、特に熱電発電変換器を内蔵した黒鉛減速型原子
炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリウムガスを冷却材とする黒鉛減速ガ
ス冷却型原子炉、所謂高温ガス炉は高い原子炉出口ガス
温度が得られるので、この高温を利用すべく種々の提
案、開発が行われてきた。例えば、この高温ガスを利用
して発電を行うものとしては、蒸気発生器、ガス冷却材
循環装置、蒸気タービン及びこれらを繋ぐ配管を設け、
蒸気タービンを駆動して発電機を回転し、発電を行うこ
ととしていた。
ス冷却型原子炉、所謂高温ガス炉は高い原子炉出口ガス
温度が得られるので、この高温を利用すべく種々の提
案、開発が行われてきた。例えば、この高温ガスを利用
して発電を行うものとしては、蒸気発生器、ガス冷却材
循環装置、蒸気タービン及びこれらを繋ぐ配管を設け、
蒸気タービンを駆動して発電機を回転し、発電を行うこ
ととしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸気発
生器や蒸気タービンは一般に大形の機器であるので大き
な設置スペースを必要とし、高温ガス炉を含むプラント
全体が大きくなる傾向にある。又、高温高圧の水蒸気を
使用することになるので、これらの適切な条件を維持す
るため、系統、設備が多くなって複雑になるきらいもあ
った。このようなことから、原子炉を含むプラントの製
造及び設置コストが膨大になり、他の形式の原子力発電
システムと比較してもあまり有利なものといえなかっ
た。このような状況では、高温ガス炉の特長である高い
原子炉出口冷却材温度を十分に利用し切っているとは言
えなかった。従って、本発明は、構造が簡単で大きい設
置スペースを必要とせずに、制御などもシンプルな低コ
ストの熱発電用黒鉛減速型原子炉を提供することを課題
としている。
生器や蒸気タービンは一般に大形の機器であるので大き
な設置スペースを必要とし、高温ガス炉を含むプラント
全体が大きくなる傾向にある。又、高温高圧の水蒸気を
使用することになるので、これらの適切な条件を維持す
るため、系統、設備が多くなって複雑になるきらいもあ
った。このようなことから、原子炉を含むプラントの製
造及び設置コストが膨大になり、他の形式の原子力発電
システムと比較してもあまり有利なものといえなかっ
た。このような状況では、高温ガス炉の特長である高い
原子炉出口冷却材温度を十分に利用し切っているとは言
えなかった。従って、本発明は、構造が簡単で大きい設
置スペースを必要とせずに、制御などもシンプルな低コ
ストの熱発電用黒鉛減速型原子炉を提供することを課題
としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば原子炉容器と、燃料棒が埋め込まれ
ガス通路が形成された複数の黒鉛ブロックを積み重ねら
れて原子炉容器内に形成された原子炉炉心と、原子炉容
器内に形成され原子炉炉心を上下方向に貫流する冷却材
通路を含むガス冷却材循環流路とを有する黒鉛減速型原
子炉において、アルカリ金属熱電発電変換器等からなる
熱電発電モジュールがその原子炉炉心の上方にそのガス
冷却材循環流路に臨んで設けられて熱発電用黒鉛減速型
原子炉を構成する。ガス冷却材循環流路中でのヘリウム
ガスのような冷却材の循環は、自然循環に依っても良
く、或いはガス冷却材循環流路にガス循環機を設けて強
制循環としても良い。本発明の別の観点から見れば、前
述の熱電発電モジュールはそのガス冷却材循環流路に臨
んで設けらなくても、原子炉炉心を黒鉛反射体で取り囲
み、この黒鉛反射体に隣接して熱電発電モジュールを設
け、原子炉の核反応熱を利用することとしても良い。こ
の場合は冷却材通路を設けなくても良い。
め、本発明によれば原子炉容器と、燃料棒が埋め込まれ
ガス通路が形成された複数の黒鉛ブロックを積み重ねら
れて原子炉容器内に形成された原子炉炉心と、原子炉容
器内に形成され原子炉炉心を上下方向に貫流する冷却材
通路を含むガス冷却材循環流路とを有する黒鉛減速型原
子炉において、アルカリ金属熱電発電変換器等からなる
熱電発電モジュールがその原子炉炉心の上方にそのガス
冷却材循環流路に臨んで設けられて熱発電用黒鉛減速型
原子炉を構成する。ガス冷却材循環流路中でのヘリウム
ガスのような冷却材の循環は、自然循環に依っても良
く、或いはガス冷却材循環流路にガス循環機を設けて強
制循環としても良い。本発明の別の観点から見れば、前
述の熱電発電モジュールはそのガス冷却材循環流路に臨
んで設けらなくても、原子炉炉心を黒鉛反射体で取り囲
み、この黒鉛反射体に隣接して熱電発電モジュールを設
け、原子炉の核反応熱を利用することとしても良い。こ
の場合は冷却材通路を設けなくても良い。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。尚、全図に亘り同一乃至対応部
分には同一の符号を付すものとする。先ず図１を参照す
るに、原子炉容器１０は、鋼製の容器本体１１と上蓋１
３からなり、その内面には断熱層１５が添設されてい
る。容器本体１１の内部の下方には炉心支持格子１７が
設けられ、炭素断熱ブロック１９がその上に載設されて
いる。この炭素断熱ブロック１９は、黒鉛製サポートポ
スト２１を介して積重黒鉛ブロック層２３を支持し、断
熱層２５に囲まれた積重黒鉛ブロック層２３は内部に炉
心２７を形成している。積重黒鉛ブロック層２３は、概
して正六角断面の柱状黒鉛ブロックを敷き詰めて一層と
しこれを多段に重ね合わせて構成され、炉心２７に位置
する黒鉛ブロックには被覆燃料粒子が分散して充填され
た燃料棒が所定の間隔で埋め込まれ、その周囲に上下方
向に貫通して冷却材たるヘリウムガスの貫通通路が形成
されている。当業者にとって明らかなように、炉心２７
の上方及び下方に位置する積重黒鉛ブロック層２３の黒
鉛ブロックには、ヘリウムガスの通路が形成され、炉心
２７の周囲のヘリウムガス循環流路２９に通じている。
更に、上蓋１３には、スタンドパイプ３１が立設され、
その中には図示しない制御棒駆動装置が設けられてい
る。制御棒駆動装置に連結された中性子吸収体棒即ち制
御棒を挿入するため、炉心２７及びその上方の積重黒鉛
ブロック層２３内の黒鉛ブロックに制御棒挿入孔が設け
られている。上蓋１３には又、装着リセクタプル３３に
支持されてアルカリ金属熱電発電モジュール４０が設け
られている。
の実施形態を説明する。尚、全図に亘り同一乃至対応部
分には同一の符号を付すものとする。先ず図１を参照す
るに、原子炉容器１０は、鋼製の容器本体１１と上蓋１
３からなり、その内面には断熱層１５が添設されてい
る。容器本体１１の内部の下方には炉心支持格子１７が
設けられ、炭素断熱ブロック１９がその上に載設されて
いる。この炭素断熱ブロック１９は、黒鉛製サポートポ
スト２１を介して積重黒鉛ブロック層２３を支持し、断
熱層２５に囲まれた積重黒鉛ブロック層２３は内部に炉
心２７を形成している。積重黒鉛ブロック層２３は、概
して正六角断面の柱状黒鉛ブロックを敷き詰めて一層と
しこれを多段に重ね合わせて構成され、炉心２７に位置
する黒鉛ブロックには被覆燃料粒子が分散して充填され
た燃料棒が所定の間隔で埋め込まれ、その周囲に上下方
向に貫通して冷却材たるヘリウムガスの貫通通路が形成
されている。当業者にとって明らかなように、炉心２７
の上方及び下方に位置する積重黒鉛ブロック層２３の黒
鉛ブロックには、ヘリウムガスの通路が形成され、炉心
２７の周囲のヘリウムガス循環流路２９に通じている。
更に、上蓋１３には、スタンドパイプ３１が立設され、
その中には図示しない制御棒駆動装置が設けられてい
る。制御棒駆動装置に連結された中性子吸収体棒即ち制
御棒を挿入するため、炉心２７及びその上方の積重黒鉛
ブロック層２３内の黒鉛ブロックに制御棒挿入孔が設け
られている。上蓋１３には又、装着リセクタプル３３に
支持されてアルカリ金属熱電発電モジュール４０が設け
られている。
【０００６】以上の構成の原子炉において、炉心２７内
で核分裂反応が発生し、これは制御棒駆動装置により炉
心２７内に挿脱される制御棒により適正なレベルに調節
される。炉心２７内の黒鉛ブロック内の冷却材通路にあ
るヘリウムガスは核反応熱を吸収して高温となり、比重
が減少して白抜き矢印に示すごとく上昇し、積重黒鉛ブ
ロック層２３の上方の上部空間２９ａに流入する。そし
て天井部に衝突して反転し、アルカリ金属熱電発電モジ
ュール４０の周りの環状隙間２９ｂを流れ下り、その際
アルカリ金属熱電発電モジュール４０に熱を伝え、後述
するように熱電発電を行う。このようにして降温したヘ
リウムガスは、更に環状下降空間２９ｃを流れて炭素断
熱ブロック１９の上面に衝突する。そして、水平方向に
流れたヘリウムガスは、サポートポスト２１の周囲で上
向きに流れ方向を変え、炉心２７内に流入する。当業者
に取って明らかなように、前述のヘリウムガスの循環
は、その比重の変化に起因する自然対流によるものであ
り、上部空間２９ａ、環状隙間２９ｂ、環状下降空間２
９ｃ及び図示しない炉心２７内の貫通通路は、循環流路
２９を構成している。
で核分裂反応が発生し、これは制御棒駆動装置により炉
心２７内に挿脱される制御棒により適正なレベルに調節
される。炉心２７内の黒鉛ブロック内の冷却材通路にあ
るヘリウムガスは核反応熱を吸収して高温となり、比重
が減少して白抜き矢印に示すごとく上昇し、積重黒鉛ブ
ロック層２３の上方の上部空間２９ａに流入する。そし
て天井部に衝突して反転し、アルカリ金属熱電発電モジ
ュール４０の周りの環状隙間２９ｂを流れ下り、その際
アルカリ金属熱電発電モジュール４０に熱を伝え、後述
するように熱電発電を行う。このようにして降温したヘ
リウムガスは、更に環状下降空間２９ｃを流れて炭素断
熱ブロック１９の上面に衝突する。そして、水平方向に
流れたヘリウムガスは、サポートポスト２１の周囲で上
向きに流れ方向を変え、炉心２７内に流入する。当業者
に取って明らかなように、前述のヘリウムガスの循環
は、その比重の変化に起因する自然対流によるものであ
り、上部空間２９ａ、環状隙間２９ｂ、環状下降空間２
９ｃ及び図示しない炉心２７内の貫通通路は、循環流路
２９を構成している。
【０００７】図２にアルカリ金属熱電発電モジュール４
０の詳細構造が示されている。図において、円筒状ケー
シング４１の下部に液体ナトリウム空間４３が形成さ
れ、ケーシング４１との間にナトリウムの戻り通路４５
を画成する内筒４７は、複数のβ″−アルミナ管４９を
支持している。β″−アルミナ管４９の上部に位置して
熱シールド５１が設けられ、そこから延びたリード線５
３がケーシング４１の天井部にある電極５５に接続して
いる。内筒４７は、上部に円周方向に並んだ複数の小孔
４７ａを有するが、ケーシング４１の天井部に連結して
電極５７に接続している。そしてβ″−アルミナ管４９
の直上部に対応して、ケーシング４１の外側に電磁ポン
プ５９が設けられている。このようなアルカリ金属熱電
発電モジュール４０は、図１に示すように原子炉容器１
０内に設置され、下部を高温（約９５０℃）のヘリウム
ガスで加熱され、上蓋１３の外部に突出した上部が外側
から冷却されて熱電発電を行うが、これを図３に示す模
式図を参照して説明する。即ちナトリウムを高温に加熱
すると Na→Na＋＋ｅ- となり、β″−アルミナ管４
９のβ″−アルミナ固体電解質内をナトリウムイオンが
移動する。ナトリウムイオンは多孔質電極で Na+＋ｅ-
→Na となり外部冷却（放熱）により凝縮する。凝縮し
たナトリウムは、電磁ポンプ５９で戻される。このよう
にして電極５５，５７の間に電子が流れ、発電が行われ
る。
０の詳細構造が示されている。図において、円筒状ケー
シング４１の下部に液体ナトリウム空間４３が形成さ
れ、ケーシング４１との間にナトリウムの戻り通路４５
を画成する内筒４７は、複数のβ″−アルミナ管４９を
支持している。β″−アルミナ管４９の上部に位置して
熱シールド５１が設けられ、そこから延びたリード線５
３がケーシング４１の天井部にある電極５５に接続して
いる。内筒４７は、上部に円周方向に並んだ複数の小孔
４７ａを有するが、ケーシング４１の天井部に連結して
電極５７に接続している。そしてβ″−アルミナ管４９
の直上部に対応して、ケーシング４１の外側に電磁ポン
プ５９が設けられている。このようなアルカリ金属熱電
発電モジュール４０は、図１に示すように原子炉容器１
０内に設置され、下部を高温（約９５０℃）のヘリウム
ガスで加熱され、上蓋１３の外部に突出した上部が外側
から冷却されて熱電発電を行うが、これを図３に示す模
式図を参照して説明する。即ちナトリウムを高温に加熱
すると Na→Na＋＋ｅ- となり、β″−アルミナ管４
９のβ″−アルミナ固体電解質内をナトリウムイオンが
移動する。ナトリウムイオンは多孔質電極で Na+＋ｅ-
→Na となり外部冷却（放熱）により凝縮する。凝縮し
たナトリウムは、電磁ポンプ５９で戻される。このよう
にして電極５５，５７の間に電子が流れ、発電が行われ
る。
【０００８】以上説明した実施形態においては、原子炉
炉心２７を冷却するヘリウムガスが自然対流により流れ
る原子炉容器１０内の冷却材循環流路を流したが、図４
に示すようにガス循環機を設けて強制循環式でヘリウム
ガスを流しても良い。図１に示すものと異なる部分のみ
を説明すると、原子炉容器１１０の容器本体１１１の底
部に突出部１１２を形成し、その開口を下蓋１１４によ
り開閉自在に閉じる。そして突出部１１２の中にガス循
環機１２６が設けられ、これは連結管１２６，１２７を
介して循環流路２９に連絡している。従って、原子炉の
運転中にガス循環機１２６を駆動すれば、循環流路２９
内のヘリウムガスには自然対流による循環力に加えて強
制循環力が加わり、相対的に高流速でヘリウムガスが流
れて炉心２７の核反応熱がアルカリ金属熱電発電モジュ
ール４０に効率良く伝えられる。原子炉の出力制御やア
ルカリ金属熱電発電モジュール４０による発電は、前述
と同様に行われる。
炉心２７を冷却するヘリウムガスが自然対流により流れ
る原子炉容器１０内の冷却材循環流路を流したが、図４
に示すようにガス循環機を設けて強制循環式でヘリウム
ガスを流しても良い。図１に示すものと異なる部分のみ
を説明すると、原子炉容器１１０の容器本体１１１の底
部に突出部１１２を形成し、その開口を下蓋１１４によ
り開閉自在に閉じる。そして突出部１１２の中にガス循
環機１２６が設けられ、これは連結管１２６，１２７を
介して循環流路２９に連絡している。従って、原子炉の
運転中にガス循環機１２６を駆動すれば、循環流路２９
内のヘリウムガスには自然対流による循環力に加えて強
制循環力が加わり、相対的に高流速でヘリウムガスが流
れて炉心２７の核反応熱がアルカリ金属熱電発電モジュ
ール４０に効率良く伝えられる。原子炉の出力制御やア
ルカリ金属熱電発電モジュール４０による発電は、前述
と同様に行われる。
【０００９】更に本発明の好適な実施形態を説明する
と、前述の第１第２の実施形態においては、原子炉の発
生核反応熱を原子炉冷却材たるヘリウムガスを介して熱
電発電モジュールへ伝達して発電を行っているが、図５
に示すように、黒鉛反射体２１９を介して伝熱を行って
も良い。図において原子炉容器２１０は、鋼製の容器本
体２１１と上蓋２１３とから構成されている。容器本体
２１３の内部下方に設けられた炉心支持構造物２１５
が、炉心２１７，これを取り囲む黒鉛反射体２１９及び
保温層２２１を支持している。炉心２１７は、多数の被
覆燃料粒子が分散充填されて形成された複数の燃料棒を
有する黒鉛体を複数重ねて並べられて構成されており、
中性子吸収体を有する制御棒が挿入できるようになって
いる。黒鉛反射体２１９も燃料棒などは含まないが外形
的には類似した形状の黒鉛ブロックを積重して形成され
ている。一方、上蓋２１３には制御棒駆動装置を内蔵し
たスタンドパイプ２２３が一体的に形成され、図示しな
い制御棒を黒鉛反射体２１９の上部及び保温層２２１の
上部を貫いて炉心２１７に挿脱できるようになってい
て、その位置に応じて炉心２１７の核反応量乃至出力を
制御する。更に上蓋２１３の上面には、装着リセクタプ
ル２３３が突出して設けられ、その中に放熱部が挿入さ
れたアルカリ金属熱電発電モジュール２４０が保温層２
２１の中に延び、下部の加熱部が黒鉛反射体２１９の外
周面に接触するようになっている。アルカリ金属熱電発
電モジュール２４０の構造は、長さが異なるだけで前述
のアルカリ金属熱電発電モジュール４０と同様である。
尚、原子炉容器２１０の内部は、腐食などを防止するた
め低圧のヘリウムガスが満たされているが、真空にして
も良い。
と、前述の第１第２の実施形態においては、原子炉の発
生核反応熱を原子炉冷却材たるヘリウムガスを介して熱
電発電モジュールへ伝達して発電を行っているが、図５
に示すように、黒鉛反射体２１９を介して伝熱を行って
も良い。図において原子炉容器２１０は、鋼製の容器本
体２１１と上蓋２１３とから構成されている。容器本体
２１３の内部下方に設けられた炉心支持構造物２１５
が、炉心２１７，これを取り囲む黒鉛反射体２１９及び
保温層２２１を支持している。炉心２１７は、多数の被
覆燃料粒子が分散充填されて形成された複数の燃料棒を
有する黒鉛体を複数重ねて並べられて構成されており、
中性子吸収体を有する制御棒が挿入できるようになって
いる。黒鉛反射体２１９も燃料棒などは含まないが外形
的には類似した形状の黒鉛ブロックを積重して形成され
ている。一方、上蓋２１３には制御棒駆動装置を内蔵し
たスタンドパイプ２２３が一体的に形成され、図示しな
い制御棒を黒鉛反射体２１９の上部及び保温層２２１の
上部を貫いて炉心２１７に挿脱できるようになってい
て、その位置に応じて炉心２１７の核反応量乃至出力を
制御する。更に上蓋２１３の上面には、装着リセクタプ
ル２３３が突出して設けられ、その中に放熱部が挿入さ
れたアルカリ金属熱電発電モジュール２４０が保温層２
２１の中に延び、下部の加熱部が黒鉛反射体２１９の外
周面に接触するようになっている。アルカリ金属熱電発
電モジュール２４０の構造は、長さが異なるだけで前述
のアルカリ金属熱電発電モジュール４０と同様である。
尚、原子炉容器２１０の内部は、腐食などを防止するた
め低圧のヘリウムガスが満たされているが、真空にして
も良い。
【００１０】以上のような原子炉において、スタンドパ
イプ２２３内の制御棒駆動装置により出力が制御される
炉心２１７から核反応熱が発生し、矢印に示す方向に流
れてアルカリ金属熱電発電モジュール２４０の加熱部を
加熱する。そうすると、前述した要領で熱電発電が行わ
れ、熱は装着リセクタプル２３３を通して原子炉容器２
１０の外部雰囲気に放出される。
イプ２２３内の制御棒駆動装置により出力が制御される
炉心２１７から核反応熱が発生し、矢印に示す方向に流
れてアルカリ金属熱電発電モジュール２４０の加熱部を
加熱する。そうすると、前述した要領で熱電発電が行わ
れ、熱は装着リセクタプル２３３を通して原子炉容器２
１０の外部雰囲気に放出される。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
黒鉛減速型原子炉の炉心で発生された核反応熱は、冷却
材の循環乃至黒鉛反射体を通る熱伝導により熱電発電モ
ジュールに伝えられ、直接的に電気を発生するのでプラ
ント全体の構成を単純化、コンパクト化できる。特に請
求項１に係る発明によれば、冷却材は自然対流により循
環されるので故障の原因となりやすい可動部が無いから
安全性、信頼性が高くなり、請求項２に係る発明では、
冷却材をガス循環機で駆動するので正確な流量調節を通
して原子炉の除熱量を適切に行うことができる。又請求
項３に係る発明によれば、原子炉容器内は、低圧に維持
されるので容器の肉厚を薄くでき製作コストが低減され
ると共に熱電発電モジュールが冷却系となり、受動的安
全性を備えることができる。
黒鉛減速型原子炉の炉心で発生された核反応熱は、冷却
材の循環乃至黒鉛反射体を通る熱伝導により熱電発電モ
ジュールに伝えられ、直接的に電気を発生するのでプラ
ント全体の構成を単純化、コンパクト化できる。特に請
求項１に係る発明によれば、冷却材は自然対流により循
環されるので故障の原因となりやすい可動部が無いから
安全性、信頼性が高くなり、請求項２に係る発明では、
冷却材をガス循環機で駆動するので正確な流量調節を通
して原子炉の除熱量を適切に行うことができる。又請求
項３に係る発明によれば、原子炉容器内は、低圧に維持
されるので容器の肉厚を薄くでき製作コストが低減され
ると共に熱電発電モジュールが冷却系となり、受動的安
全性を備えることができる。
【図１】本発明の実施形態を示す概念的立断面図であ
る。
る。
【図２】図１の一部を拡大して示す一部切欠斜視図であ
る。
る。
【図３】前記実施形態の要部の作用を説明する説明図で
ある。
ある。
【図４】図１の一部を改変した改変実施形態の概念的立
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明の他の改変実施形態を示す概念的立断面
図である。
図である。
１０ 原子炉容器 １１ 容器本体 １３ 上蓋 １５ 断熱層 １７ 炉心支持格子 １９ 炭素断熱ブロック ２１ サポートポスト ２３ 積重黒鉛ブロック層 ２５ 断熱層 ２７ 炉心 ２９ 循環流路 ３１ スタンドパイプ ３３ 装着リセプタクル ４０ アルカリ金属熱電発電モジュール １１０ 原子炉容器 １１１ 容器本体 １１２ 突出部 １１４ 下蓋 １１７ 炉心支持格子 １１９ 炭素断熱ブロック １２６ ガス循環機 ２１０ 原子炉容器 ２１１ 容器本体 ２１３ 上蓋 ２１５ 炉心支持構造物 ２１７ 炉心 ２１９ 黒鉛反射体 ２２１ 保温層 ２２３ スタンドパイプ ２３３ 装着リセプタクル ２４０ アルカリ金属熱電発電モジュール
Claims (4)
- 【請求項１】 原子炉容器と、燃料棒が埋め込まれガス
通路が形成された複数の黒鉛ブロックを積み重ねて前記
原子炉容器内に形成された原子炉炉心と、前記原子炉容
器内に形成され前記原子炉炉心を上下方向に貫流する冷
却材通路を含むガス冷却材循環流路と、前記原子炉炉心
の上方に前記ガス冷却材循環流路に臨んで設けられた熱
電発電モジュールとを有することを特徴とする熱電発電
用黒鉛減速型原子炉。 - 【請求項２】 前記ガス冷却材循環流路にガス循環機が
設けられている請求項１に記載された熱電発電用黒鉛減
速型原子炉。 - 【請求項３】 原子炉容器と、燃料棒が埋め込まれた複
数の黒鉛ブロックを積み重ねて前記原子炉容器内に形成
された原子炉炉心と、同原子炉炉心を取り囲む黒鉛反射
体と、前記原子炉容器内に前記黒鉛反射体に隣接して設
けられた熱電発電モジュールとを有することを特徴とす
る熱電発電用黒鉛減速型原子炉。 - 【請求項４】 前記電熱発電モジュールがアルカリ金属
熱発電変換器から構成されることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１に記載された熱電発電用黒鉛減速型
原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8291886A JPH10132994A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | 熱電発電用黒鉛減速型原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8291886A JPH10132994A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | 熱電発電用黒鉛減速型原子炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132994A true JPH10132994A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17774729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8291886A Withdrawn JPH10132994A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | 熱電発電用黒鉛減速型原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10132994A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102568623A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-11 | 华北电力大学 | 外星球用快中子反应堆和碱金属热电转换器一体化装置 |
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| KR101487713B1 (ko) * | 2013-11-22 | 2015-01-29 | 한국원자력연구원 | 초소형 가스냉각로 |
| JP2015510588A (ja) * | 2012-02-06 | 2015-04-09 | テレストリアル エナジー インコーポレイティド | 一体型溶融塩原子炉 |
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| US11875906B2 (en) | 2012-02-06 | 2024-01-16 | Terrestrial Energy Inc. | Method of operating a nuclear power plant |
-
1996
- 1996-11-01 JP JP8291886A patent/JPH10132994A/ja not_active Withdrawn
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