JPS59133339A - 高速中性子型原子炉の液体金属冷却材の浄化装置 - 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】 本発明は、高速中性子型原子炉の液体金属冷却材の浄化
装置に関する。

高速中性子型原子炉は熱を運ぶ流体として液体金属例え
ば液体ナトリウムを一般に用いている。

原子炉の作動中に原子炉容器の内部装置めいろいろの部
分及び炉心と接触して循環される液体ナトリウムは、不
純物例えば酸化物、ナトリウムに溶けている水素化物或
いは懸濁している固体粒子を帯びたものになる。

そのため原子炉の作動中に、熱を運ぶ液体金属を浄化す
ることが必要になる。

液体す）　１１ウムの一部を取出して冷却し金属繊維例
えばステンレス鋼繊維製フィルターに通すための、複雑
な装置が一般に用いられている。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と、フィルターの
金属繊維上に選択的に沈着する。そのため不純物がコー
ルトド２ツグによって除去される。

不純物をコールドドラッグによって除去するこれらの装
置は、液体金属を循環させるポンプと、浄化されてない
高温の金属と浄化された低温の金属との間に熱交換を行
わせるための熱交換器エコノマイデーと、浄化すべき液
体金属を補助的に冷却する冷却装置と、金属繊維製のν
過箱（フィルター）とを備えている。

この浄化装置は、原子炉容器内に浸漬させてもよく（一
体型）また原子炉容器外に分路させた液体金属の回路に
取付けてもよい（分路型）。

これらの浄化装置は一例としてフランス特許第２３弓り
ψλ　号及び第２３７ｊ″３７０　号に記載されている
。これらの浄化装置は、構造が複雑であり、そのいろい
ろの装置部分は、浄化装置の軸線方向に順に配置されて
いる。そのため浄化装置の全長が増大し、高速中性子型
原子炉の内部に垂直に取付けた場合、外部的なひずみ例
えば地震に対する耐力が不十分となることがわかってい
る。また、このような公知の浄化装置には、各部の聞分
連結する多数の配管が必要になる。

フランス特許第２２≠６９４Ｌ２　号に記載された浄化
装置の場合、濾過箱は、／っの機械的なユニットを形成
しており、ナトリウムを循環させるための中心通路と、
ナトリウムをその上部にオーバーフローさせる装置とを
備えている。

７５ンス特許第２３り第３７０号に記載された浄化装置
は、多数の配管侠素を備えた非常に複雑な液体ナトリウ
ム回路を備えている。

これら２つの浄化装置の場合には、浄化すべきナトリウ
ムの冷却用の蛇管が浄化装置に組込すれており、この蛇
管は除失が難かしく、原子炉の炉心を収納した炉心から
の浄化すべきナトリウムによって汚染される。

冷却用の蛇管に漏れが起こった場合、その取外しが難か
しく、完全な除染作業が必要になる。

このように、従来技術による浄化装置は構造が台錐であ
り、製造及び保守に大きなコストを要する上に、装置の
全長が大きく、いろいろの装置部分の間に多数の配管が
設けられているため、外方例えば地震に対する耐力も十
分ではない。また、これらの公知の浄化装置は、非常に
大きくなり得る熱負荷２受け、特別の形状（扇形）の接
続配管を必要とする。

従って、本発明の目的は、液体金属全循環させるための
？ｙノと、浄化すべき液体金属の冷却手段と、浄化され
た液体金属の再加熱手段とを有し・この再加熱手段が特
に、浄化されてない金属と浄化された金属との間の熱伝
達を行わせる熱伝達器エコノマイデーと１不純物を沈Ｍ
ぎせるだめの金属繊維製の濾過器と’？、＠え、構造が
簡単で、設計及び保守が容易であり、機械的及び熱的な
応力に対する耐力のすぐれた、高速中性子型の原子炉の
液体金属冷却材を不純物のコールドドラッグにより浄化
する装置を提供することにある。

この目的のために、本発明による浄化装置は、少くとも
７つの水平底板によって下部が閉ざされた垂直軸線を備
えた７組の環状室によって形成され、水平底板は７組の
同軸円筒状の金属製包囲体により形成され相互に隔だて
られた上記７組の環状室の固定と機械的強度とを確保し
、浄化装置は外方から内方にかけて、 （イ）　上部が開放された、浄化された金属の脱ガス室
と、 （ロ）　熱交換器エコノマイデーを収容する室とを有し
、そのうち浄化されていない高温の液体金属を受けいれ
る部分が、熱交換器エコノマイデーの室の下部において
、液体金属の循環用ポンプの吐出側に、また浄化された
履体金属を受けいれる部分がやはり熱交換器エコノマイ
デーの室の下部において、脱ガス室の下部及び浄化され
た金属の排出用の通路に、それぞれ連通されており、更
に （ハ）　各室に対し同軸的に配された環状の断熱室と、
□（→　浄化された金属が満たされ、冷却手段に連結さ
れた冷却室と、 （ホ）　浄化された液体金属が循環される熱交換器エコ
ノマイデ一部分と上部が連通され、各室に対し同軸的に
配された環状の濾過箱の外面と内側壁を介し連通された
、液体金属の冷却−浄化室と、 （へ）　浄化装置の上方の浄化された液体金属の溜めに
上端が連通され脱ガス室の円筒状内側包囲体により外面
が限定され浄化された液体金属が流入する熱交換器エコ
ノマイデ一部分に連通された濾過箱の軸ｍに従って差向
けられた浄化された液体金属を集成するための中心通路
とを備えている。

次に、本発明がよりよく理解されるように、高速中性子
型原子炉の液体金属冷却材の浄化装置の好ましい実施例
を示した添付図面を参照して一層詳細に説明する。

第１ｓｅａ％／ｂ図に示した一体型の浄化装置は、上部
をプラグ２に連結した外部包囲体１を有し、包囲体１の
頂板３は、原子炉容器を閉ざすスラブ（大体においてプ
ラグ２の厚みに対応した厚みを有する）の貫通孔を径で
浄化装置を炉容器内に挿入した際に、そのスラブ上に載
置される。浄化装置本体を封じ込めた包囲体１の下部は
この時に炉容器内に満たされた液体ナトリウムの液位４
の下方に進入する。液位４は実際には最高液位４ａと最
低液位４ｂとの間において移動し得る。

包囲体ｌは、浄化装置の下方部分を囲む円錐台形の下部
１ａを備えている。浄化装置のこの部分は、浄化すべき
ナトリウムを炉容器内に圧送するためのポンゾロと、炉
容器内に圧送される浄化すべきナトリウムの流量を管理
するための流量計７とを備えている。ノヴアトーム（Ｎ
ＯＶＡＴＯＭＥ　）社製の接続配管を必要としない液体
金属用のポンプ−流量計ユニットによると、浄化装置の
下方部分の構造が簡単になる。

外部包囲体１は、不活性ガス例えばアルゴンによって満
たされ、上部の通し孔８を介し炉容器の上部のアルゴン
と連通している。アルゴンガスを満たした包囲体１中に
は、ボンｆ６及び流量計７に信号を送受信するための電
気導線９が通されている。

包囲体ｌの内部に配された浄化装置本体は、底板１０を
有し、底板１０上には、浄化装置の同軸的な複数の環状
室を形成する複数の７エルールが固定されている。底板
１０は円錐台形の下部１ａの接合部のところで外周部に
より包囲体ｌに固定されている。

次々のフェルールは、成る７つの環状室の外側壁を形成
すると共に、それに隣接した環状室の内側壁を形成し°
Ｃいる。全部のフェルールハ同軸的に垂直に配されてい
る◇最初の２つのフェルール１１１１３は第１環状室１
２を形成し、Ｍ／環状室１２は、底板ｌＯの直上の７エ
ルール１３の切欠１３　ａを介して、フェルール１３．
１５により限定された次の環状室１４と連通している。

フェルール１５，１７により画定された次の環状室１６
は、強化すべき液体金属の後述する供給装置と、底板１
ｏに形成した通し孔１０ａを介し連通している。

第１環状室１２の上端は開放され、包囲体ｌを満たした
アルゴン雰囲気に連通している。

耐火材を満たした環状スペース１８を形成する７、エル
ール１７．１９によって、浄化装置の外周部とその内部
とが熱的に絶縁される。

浄化装置の内側部分の第１環状室２ｏは、フェルール１
９．２１によって形成され、次の環状室２２は、側面に
一組の通し孔２３ａを備えたフェルール２３とフェルー
ル２１とによって形成される。環状室２２はこれらの通
し孔２３ａにより蔦フェルール２３（室２２の内側面を
形成する）を介して為ステンレス＃絨維からできている
濾過箱２４のやはり穿孔されたフェルール２５（外側面
を形成する）と連通している。

濾過箱２４の内部は、フェルール２７によって画定され
、フェルール２７ａは多数の穿孔２７ａを有し１浄化装
置の中心部に、その垂直軸線に従って中心通路２５′を
形成している。

浄化すべき数体金属を浄化装置に供給する供給手段は、
ポンプ６及び流量計７の外側に供給室３０を有し、供給
室３ｏは円錐台形のフェルール２９．３１によって形成
され、底板１０の通し孔１０ａと連通し□ている。

フェルール３１の内側には断熱ピースないし断熱壁３３
が配され、この断熱壁３３は孔あけプラグ３５を内部に
有しているため、濾過箱２４を除去する際に浄化装置を
満たしている液体金属を排出することができる。

中心通路２５′を画定するフェルール２７の上ｍハ、７
　ｘ　ｎ、−ル３４に連結されておｒ）、７ｘルール３
４は通し、孔３４ａを有し、ｖｉ過箱２４と一体になっ
ている。

フェルール１３は上部に自由端を有し、浄化された液体
金属の溜め４４の外部包囲体を形成し、この浦め内に通
し孔３４ａが開口している。

次に第１〜ｌｄ図全参照して、久々の環状室を形成する
複数のフェルールを互に連結する仕方を示す浄化装置の
上部について説明する。これらの７エルールは、浄化さ
れた液体金属の溜め４４の外部包囲体を形成するフェル
ール１３の内部に全て配設されている。

環状室１４．２２を形成するフェルール１５．１７．２
１，２３の上部は、水平環状板３７に連結されており、
７エルール１７．１９．２１は、環状板３７よりも下方
のレベルに配された水平環状板３８に連結されている。

環状板３７には、第１ａ図の断面図に示すようにそら立
形の通し孔３７ａが穿設されている。環状板３８には、
これらの通し孔３７ａのところに、通し孔３８ａが穿設
してあり、通し孔３８ａは、７エルール１９の縁端によ
って截られた通し孔３７ａの断面形状に対応している。

これらの通し孔のところに≠っの通路管３９が配され、
７エルール１７．１９及び環状板３７．３８に固定され
ている。これらの通路管３９により、環状室２゜（外部
の熱交換器４１に上端を連結した熱ダクト４０（カロド
ウックス）が内部に浸漬されている）に上方から接近で
きる。

環状板３７．３８は、環状室１６から環状室２２に液体
金属を導くための通路を、通路管３９の間に形成してい
る。

浄化装置のプラグ２は、濾過箱４２の上動用プラグをそ
の中心部に備えている。この上動用プラグは、済過箱２
４を上動させ取外すためにフェルール３４の内部に係合
可能なニラ／４−を下部ニ備えている。

フェルール１７は、フェルール１７　全長手方向に膨張
させるためのベローを形成する上方部分１７ｂを備えて
いる。

次ＫｆｊｌＥ／、／ａ〜／ｄ図に示した浄化装置の作用
について説明する。

液体ナトリウムはポンゾロによって炉容器内に吸引され
、その流盪け、ボンツー流黴計ユニットの流敞計７によ
って測定される。浄化すべき液体ナトリウムは、円錐台
形のフェルール２９．３１の間にある供給室３０に流入
する。浄化すべき液体ナトリウムは次に底板１０の通し
孔１０ａによって環状室１６内に流入する。浄化すべき
高温の液体ナトリウムは次Ｋｍ状室１６内を下方から上
方に流れ、その上端に到達し、そこから冷却−浄化のた
めの環状室２２に流入する。

環状室２０は浄化された液体ナトリウムによって満たさ
れ、その内部には熱ダクト４０（カロドワックス）が浸
漬されている。浄化すべきナトリウムは環状室２２に上
端から流入し、熱ダクト４０によって冷却されたナトリ
ウムとフェルール２１を介して熱接触する。冷却された
ナトリウムは、フェルール２３の通し孔２３ａ及び濾過
箱２４牙通り１不純物は１濾過箱２４の金属繊維と接触
して固化し液体ナトリウムから分離される〇浄化された
ナトリウムは、フェルール３４に上部が連通された中心
通路２５′に流入する。フェルール３４自身は浄化され
た液体ナトリウムの溜め４４と通し孔３４ａによって連
通している。この浄化された溜め４４の周囲部分は環状
室１４と連通しており、浄化されたナトリウムは環状室
１４内において、フェルール１５の外面と接触しつつ上
方から下方ンこ流れる。フェルール１５の内面は、環状
室１６を下方から上方に流れる高温の浄化すべき液体金
属と接触している。この実施例によれば、隣接した環状
室１４．１６は熱交換器エコノマイデーを形成し、浄化
されたナトリウムを再加熱すると共に、環状室２２に入
る前の浄化すべきナトリウムを冷却する。環状室２２内
では、環状室２０を満たしているナトリウムによって冷
却されるフェルール２１との接触によって液体ナトリウ
ムが補助的に冷却される。

環状室１４の内部は、フェルール１３の通し孔１３ａを
介して、脱ガスのための環状室１２に連通しているため
、浄化されたナトリウム中に存在していることのある気
泡は、環状室１．２内に上方に流れ、包囲体１を満たし
ている上部ガス中に排出される。

包囲体１とフェルール１３．１１との下方部分にも通し
孔が形成されており、これらの通し孔は、浄化された液
体金属を炉容器内に再循環させるための少くとも１つの
排出用の通路４５を形成している。

浄化装置全体を通る液体ナトリウムの循環方向は、図中
の矢印により表わされている。

冷却用の環状室２０の内側フェルール２１は、下部に非
常に小さい寸法の通し孔２１ａを備えており、冷却用の
環状室２０の内部を満たしている浄化されたナトリウム
を例えば浄化装置の保守のためか或いはその取外しの際
に通し孔２１ａにより排出させることができる。

この非常に小さい寸法の通し孔２１ａは、溜め４４の浄
化されたナトリウムを大きな流量で環状室２２に向って
循環させることを可能としない。

そのため環状室２２を満たしている浄化されたナトリウ
ムは、実質的に静止している。

第１ｄ図に示すように、環状板３７．３８、フェルール
１７．２１及び通路３９の間の接合は完全には封止され
てなく、その間のわずかな相対的な運動を許容する。し
かし、この封止は、浄化されないナトリウムが冷却用の
環状室２ｏ内に入ることは十分に阻止する。従って、環
状室２ｏは、不純物を封入しない静止したナトリウムを
常時収容している。

溜め４４及び環状室１４中に浸漬させた液位セｙ　？　
−４ｆ３は、溜め４４の浄化されたナトリウムの液位を
制御する。液位センサー４８の表示値は、流量計７によ
って測定されたポンプ６の流量の制御のために使用され
る。

熱ダクト４０の上部は、スラブの上方に配された熱交換
器４１に連結されている。この熱交換器は熱媒体に空気
又は水を用いる形式のものである。

断熱壁１８の内側にある浄化装置の部分は、冷却された
ナトリウムのみを受ける。それは−環状室２２の上部に
入る浄化すべきナトリウムが、環状室１４内を上方から
下方に循環する冷却され浄化されたナトリウムと接触し
て、環状室１６の全高に亘り循環されたためであり、互
に隣接した環状室１４．１６は、浄化装置の熱交換器エ
コノマイデーを形成しているｂ 同様に、環状室２０も熱ダク）４０によって、より低温
に冷却されたナトリウムを収容している０その反対に、
断熱壁１８の外部にある浄化装置部分は、例えば炉容器
から環状室１６内及びｙ４状室１２（脱ガス室）の出口
側にある環状室１４の下部内に循環される高温のナトリ
ウムを受け、浄化されたナトリウムは、環状室１６内を
循環する高温のナト１１ウムと接触して、熱交換エコノ
マイデー内において再加熱される。浄化されたす）　１
７ウムは、炉容器から出て供給室３０に入るナトリウム
の温度に近い温度で、通路４５から排出される。

第１図に示した構造は、底板１０上に先端が固定された
全部の７エルールの自由な膨張を許容する。浄化装置の
各々の環状室を形成する円筒形のフェルール及び供給室
３０を形成する円錐台形の７エルール２９．３１につい
ても同様である。

実際に、第１ｂ図かられかるように、円筒形フェルール
の上部に配された環状板３７．３８は、膨張作用の下に
軸向きの移動を許容する連結装置を介して、それらのフ
ェルールに取付けられている。環状室１６の高温のナト
リウムと接触している断熱壁１８の外側７エルール１７
は、上部にぺ”−１７ｂを有し、環状板１８とフェルー
ル１７との軸方向の相対移動はこのベローＶこよって吸
収される。ベロー１７ｂは浄化装置全体について必要な
只７つのベローである。

フェルール１５に強く連結された環状板３７は、第１ｃ
Ｘ／ｄ図に示す閉止カラー４７を有し、この閉止カラー
は、フェルール１５と環状板３７との間の軸向き相対運
動を許容しながら環状板３７をフェルール２３に十分な
密封をもって連結する。

第２図に示した浄化装置は、８１図に示した装置と同一
であり、容器ないしりデーパ−５０の分路に設けられで
いる。リゾ−パー５０は浄化すべきナトリウムを配管５
１により下部５０ａに受け、浄化されたナトリウムを上
部５０ｂに受ける。

浄化装置は、同一の参照数字を用いて示した第１図につ
いて説明した装置と同一であるため、ここでは説明しな
い。

第１図に示した装置との相違点として、第２図に示した
装置は、外部包囲体１を備えてなく、ポンプ６を分路し
た配管５２によって、浄化すべきす）　ＩＩウムを受け
る（通路４５はリザーバー５０の上部５０ｂに接続され
ている。− 環状室１４．１６によって形成された熱交換器エコノマ
イザ−は、それぞれ環状室１４．１６内においてフェル
ール１５．１７にらせん状に配したそらせ板５５．５６
を備えている。

これらのそらせ板は、熱交換器エコノマイザーのフェル
ールを補強する役目をしており、低温のす）　％ｌクム
を熱交換器エコノマイデーの内部においてらぜん状の通
路に導くことにより、熱交換の妨げとなる液体ナトリウ
ムの寄生的な循環を除去する。

実際に、熱交換を助けるためには、環状通路１４．１６
の幅は非常に小さく、例えば数ののオーダーとする必要
がある０同様に熱交換器エコノマイデーの中間のフェル
ール１５の厚さも小さく、２Ｍのオーダーとする必要が
ある。熱量の計算によれば、高速中性子型原子炉の場合
、環状室の高さを非常に大きく、弘〜ｊｍのオーダーと
することができる。そのため熱交換器エコノマイデーを
形成するフェルールの剛性を利用して、熱交換に不つご
うな熱サイフオンによる液体ナトリウムの寄生的な循環
を防止することが必要になる。

第１図に示した実施例の場合には、そらせ板及び補剛材
の役目もする薄板片によって熱交換器エコノマイデーの
環状室１４．１６を複数の垂直通路に区画する。

第２図に示した実施例によれば、熱交換器エコノマイデ
ーの２つの環状室の内部にらせん状のそらせ板５５．５
６を配設することによって、ナト１１ウムの循環が更に
改善される。この改善の代償として、浄化装置の構造が
多少複雑になる。

第３　ＳＥ　ａ図には、低温のナトリウムを受ける断熱
壁の内部に配された部分に関しては、第１図の装置と同
様であるが熱交換器エコノマイデーの構造が異なる浄化
装置が図示されている。熱交換器エコノマイデーは、通
し孔１０ａのところで底板ｌＯに下部を固着した１群の
菅６ｏを有−し、底板１０は熱交換エコノマイザーの下
部の管板として用いられる。管６０の上端は、水平環状
板６４．６５により画定されたスペースに開口し、浄化
すべきナトリウムを集成してそれを冷却−浄化用の環状
室２２に送給する〇 水平環状板６４．６５には、その通し孔を通る通路管６
９により熱ダクト４０を冷却用の環状室２０に通すため
の通し孔が穿設されている。

管６０は、７エルール１３．１７により画定された環状
室６１の内部において、溜め４４から環状室６１に流入
する浄化された冷却されたナトリウム中に浸漬されてい
る。浄化された液体ナト１ノクムの脱ガスと浄化装置か
らのその排出とは、第１図に示した装置の場合と同様に
行われ、環状室６１の下部は、脱ガス用の環状室１２及
び排出用の通路４５に結合されている。

第≠図に示した浄化装置において、冷却されたナトリウ
ムを受けいれるその内部は、第１図に示した装置の対応
部分と同様であるが、その熱交換器エコノマイデーの構
造は多少異なっている。この熱交換器エコノマイザーは
、１組の複式同軸管７０によって形成され、これらの同
軸管は、厚みの大な断熱壁の内側にらせん状に配設され
ている。断熱壁７１は、上部にベロー７２ａ、７３ａを
備えたフェルール７２．７３により形成されている。

各々の複式同軸管７０の内管７０ａの下部は、浄化すべ
き高温の液体ナトリウムの供給室３０に、底板ｌＯの通
し孔１０ａを介し連通している。また１外管７０ｂＯ下
部は脱ガス用の環状室１２の下部及び浄化されたナトリ
ウムの排出用の通路４５に連通している。

第Ｖ、≠ａ図に示すように、同軸管７０の内管７０ａの
上部は、冷却−浄化用の環状室２２の上部に連通してい
る。外管７０ｂの上部は浄化された液体ナトリウムの溜
め４４と連通している。そのため浄化すべき高温の液体
ナト１１ウムは内管７０ａ内においてらせん状の経路に
従って下方から上方に流れ、外管７０ｂ内においてらせ
ん状の経路に従って上方から下方に流れる。熱交換Ｇｉ
上述した実施例と同様に向流によって行われる。

第５図には、第１図を参照して説明した熱夕゛クト４０
及び外部熱交換器４１に代り得る外部冷却装置が図示さ
れている。この冷却装置はヘアピン形の管７５を有し、
これらの管７５の下部は、第１〜３図に示した浄化装置
の冷却用の環状室２０中に挿入することができるＯ ・彦７５は通路管３９により環状室２０内に導くことが
できる。菅７５の上部は、ナトリウム−空気型熱交換器
７６に通され、冷却用の空気は冷却通路７８の内部に送
風機７７によって吹込まれる。

管７５の上部ルー７は、円環体の導管７９に結合され、
導管７９自身は膨張槽８０に連通している。

取付具８１によって管７０を浄化装置のプラグに形成し
た通し孔内に配設することができる。ナトリウムは管７
５の内部に熱サイフオン作用によって循環され、その熱
を熱交換器７６に放出する。

第６８図には、第１図に示した浄化装置の環状室の変形
実施例が図示されている。

この実施例によれば、包囲木工及び久々の同軸的なフェ
ルールの’）　チ、包囲体ｉ　トフエル−ル１１．１３
．１５とは底板１０ｂに、フェルール１７は底板１０ｃ
に、また７エルール１９．２１．２３は底板１０ｄに、
それぞれ結合されている０供給室３０は底板１０ｂ、１
０ｃによって限定され、厚い断熱壁８５は、断熱壁を形
成する環状スペース１８の内部に、底板１０ｃ、１０ｄ
の間に配設されている。そのためボンゾロ（電磁ボンｆ
）は底板１０ｂの直下にある。厚い断熱壁８５の内側の
、濾過箱２４の下方には、プラグ３５が配設されている
。厚い断熱壁８５は、高温ナトリウムを封じ込めている
装置部分を、冷却されたす）　＋１ウムを封じ込めてい
る装置部分から完全に熱的に遮噺している。

第６す図に示した浄化装置の下方部分の第２実施例によ
れば、ボンゾロと浄化すべき高温の液体す）　１１ウム
の供給γ３０とは、厚みの大な断熱壁８５の内部に、底
板１０ｂの上方に配設されている。この構成は、包囲体
１と底板１０ｂとにより形成された仕切りの内部に浄化
装置全体が配されるため特に好つごうである０ 第乙ａ１乙す図に示した実施例の利点は、高温のナトリ
ウムを封じ込めた全部の室が同一の底板によって、また
低温のナトリウムを封じ込めた室の全部の下方部分がそ
れと別の底板によってそれぞれ閉ざされることにある０ そのため底板の差動的な熱膨張による変形が防止される
。

第７図に示した浄化装置は、第７図に示した浄化装置と
全部の点で同じであるが、そのほかに、環状室１２．１
４の間に介在されその下部に分路された電磁調節ポンプ
８６を備えている。

環状室１２の液体ナトリウムを環状室１４の方に送出す
るこの’？ＪＸ節ポンプ８６によって、フェルール１３
の上方の液位をこえるまで、浄化されたナトリウムの溜
め中の自由な液位が上昇する。この時に、浄化された液
体ナトリウムは、環状室１２中に直接オーバー７０−し
、そこで脱ガスされた後Ｓ環状室１４．１６によって形
成される熱交換器エコノマイデーを通らずに、通路４５
を経て排出される。そのため高温の金属の冷却が防止さ
れる。これは原子炉の構成部分或いは燃料の取扱いの間
に炉内において一貫作業として浄化を行う場合に特に好
つごうである０実際にこの取扱いの間炉内のナトリウム
は非常に低い温度（／♂０℃）ｔこなっている。

調節ポンプ８６は、排出用の小径の配管８７によって供
給冨３０に接続されている。

本発明による浄化装置の主な利点は、一体型でも分路型
でもはぼ同じ仕方で実現され、非常に簡単に製造でき、
特にその濾過箱に機械的部分或いは内部配管を全く必要
としないことである。そのためテ過箱は簡単に取外し、
必要に応じ廃棄できる。モジュールユニットは、モジュ
ールノ支持体となる底板上に取付けられ、底板側から自
由に膨張し得るようにフェルールを固定することを可能
にする。そのため熱応力が減少する。

また環状構造によって、従来の浄化−装置に比べて全長
が小さく地震に対する耐力の大な浄化装置が得られる。

この環状構造は特に小形であり、その断面は装置の全長
に亘り同一である。

取外しの容易な冷却用の環状室内に浸漬されたヘアピン
形の熱交換管或いは熱ダクトによって、冷却が確保され
、この装置部分の保守成いは修理が特に容易になり１複
雑な除染作業を要しない。

更に、浄化装置の構造は、内部の連結配管を備えていな
いため、非常に簡単になり・液体金属は１先端部におい
て互に連通された環状室の内部のみを通って循環される
。

本発明は上述した実施例のみに限定されず、その全ての
変形を包含する。

例えば熱交換器エコノマイザ゛−或いは外部熱交換器の
構造は変更してもよい。

更に、浄化装置の中心部に取付けるｐ過箱の構造を変更
してもよい。例えば穿孔板或いはグリッドを使用したり
、穿孔板と金属製ＯＦ布とを交互に配した構造を使用し
たりすることができる。

本発明による浄化装置は、全ての高速中性子型原子炉の
液体金属冷却材に使用でき、また一体型の装置にも、分
路型の装置にも使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による熱交換器エコノマ
イデーを備えた一体型浄化装置の垂直対称面に沿った断
面図、第１ａ図は第１図のＡ−Ａ線半断面図、第１ｂ図
は第１図に示した浄化装置の冷却装置の出口にある上部
の一部分を示す斜視図、第１Ｃ図は第１ｂ図のＣ−Ｃ線
断面図、第１ｄ図は第１ｂ図のＤ−Ｄ線断面図、第２図
は本発明の第一の実施例による熱交換器エコノマイデー
を備えた分路型浄化装置の垂直対称面に沿った断面図、
第３図は本発明の第３の実施例による熱交換器エコノマ
イデーを備えた浄化装置の垂直対称面に沿った断面図、
第３ａ図は第３図のＡ−Ａ線半断面図、第≠図は本発明
の第Ｖの実施例による熱交換エコノマイデーを備えた浄
化装置の垂直対称面に沿った断面図、第弘ａ図は第グ図
のＡ　−Ａ線半断面図、第！図は本発明による浄化装置
の外部熱交換器を示す斜視図、第６ａ図は浄化装置の下
方部分を示す断面図であり、熱交換器エコノマイデーの
人口に連結したポンプ手段及び環状室の下方部分の変形
実施例を示す図、ｔｇｌ、ｂ図は本発明による浄化装置
の下方部分の垂直対称面に沿った断面図であり、熱交換
器エコノマイデーの人口に連結したポンプ手段及び環状
室の下方部分の別の変形実施例を示す図、第７図は浄化
された液体金属の液溜め中の液体金属の液位を調節する
ための別のポンプ手段を有することを除いては第１図の
装置と同様の浄化装置の垂直対称面、に沿った断面図で
ある。 符号の説明 ６・・・ボ／ゾ、１０・・・底板、１２・・・環状室（
脱ガスｍ）、１３・・・フェルール １４．１５．１６・・・環状室、１８・・・断熱壁。 ２０・・・環状室（冷却室）、２３・・・フェルール２
４・・・濾過箱（濾過器）、２５・・・中心通路。 ４５・・・排出用の通路、６０・・・管。 ６１・・・環状室（室）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／）液体金属を再循環させるためのポンｆ　（ｂ）と、
   浄化すべき液体金属の冷却手段と、浄化された液体金属
   の再加熱手段とを有し、該再加熱手段が、特に、浄化さ
   れてない金属と浄化された金属との間の熱伝達を行わせ
   る熱交換器エコノマイデーと、不純物を沈着させるため
   の金属繊維製の濾過器（２４）とを備えて成り、高速中
   性子型原子炉の液体金属冷却材を不純物のコールドトラ
   ップにより浄化するための浄化装置において、 少くとも７つの水平底板（１０）によって下部が閉ざさ
   れた垂直軸線を備えた７組の環状室によって、浄化装置
   が形成され、水平底板（１０）が、７組の同軸円筒状の
   金属製包囲体により形成され相互に隔だてられた上記７
   組の環状室の固定と機械的強度とを確保し、浄化装置は
   １外方から内方にかけて、 （イ）上部が開放された、浄化された金属の脱ガス室（
   １２）と、 （ロ）　熱交換器エコノマイデーを収容する室（１４〜
   １６．６１）とを有し、そのうち浄化されてない高温の
   液体金属を受けいれる部分（１６，６０）が、熱交換器
   エコノマイデーの室（１４〜１６．６１）の下部におい
   て、液体金属の循環用のポンプ（６）の吐出側に、また
   浄化された液体金属を受けいれる部分（１４，６１）が
   、やはり熱交換器エコノマイデーの室の下部において、
   脱ガス室（１２）の下部及び浄化された金属の排出用の
   通路（４５）に、それぞれ連通されており、更に（ハ）
   各室に対し同軸的に配された環状の断熱壁（１８）と、 に）　浄化された金属が満たされ、冷却手段（４０）に
   連結された冷却室（２０）と、 （ホ）　浄化された液体金属が循環される熱交換器エコ
   ノマイデ一部分（１６，６０）に上部が連通され、各室
   に対し同軸的に配された環状の濾過箱（２４）の外面に
   内側壁（２３）を介し連通された、液体金属の冷却−浄
   化室（２２）と、 （へ）　浄化装置の上方の浄化された液体金属の溜め（
   ４４）に上端が連通され、脱ガス室（１２）の円筒状内
   側包囲体（１３）により外面が限定され、浄化された液
   体金属が流入する熱交換器エコノマイデ一部分（１４，
   ６１）に連通された、濾過箱（２４）の軸線に従って差
   向けられた浄化された液体金属を集成するための中心通
   路（２５）と を有することを特徴とする浄化装置。 −２）熱交換器エコノマイデーが、互に隣接した２つの
   同軸的な環状室（１４，１６）によって形成され、環状
   室（１４，１６）は金属製の７エルール（１５）によっ
   て隔たてられ、この７エルール（１６）を通って熱交換
   が行われ、外側室（１４〕は、浄化された液体金属の再
   加熱−排出室であり、この室の下部は脱ガス室（１２）
   の下部及び浄化された金属の排出用の通路（４５）に、
   上部は浄化された液体金属の溜め（４４）にそれぞれ連
   通され、内側室（１６）は浄化すべき液体金属の供給−
   冷却室であり、この室の下部は浄化すべき液体金属のポ
   ンプ（６）の吐出側に、上部は液体金属の冷却−浄化室
   （２２）にそれぞれ連通されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の浄化装置。 ３）熱交換器エコノマイデーが管（６０）によって形成
   され１これらの管は脱ガス室（１２）の内側の円筒形包
   囲体（１３）と断熱壁（１８）との間の環状室（６１）
   の内部に軸方向に配され、管（６０）の上部が浄化され
   た液体金属の溜め（４４）に接続され、下部が脱ガス室
   （１２）及び浄化された金属の排出用の通路（４５）に
   接続され、断熱壁（１８）の内側に浄化され冷却された
   液体金属が循環され、管（６０）の一端は浄化すべき液
   体金属の循環ボンｆ（６）の吐出側に連結され、他端は
   液体金属の冷却−浄化用の環状室（２２）に連結された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浄化装置
   。 弘）熱交換器エコノマイデーが、断熱材ヲ満たした室（
   ７１）の内側にらせん状に配した複式同軸管（７０）に
   よって形成され、室（７１）が脱ガス室（１２）の内側
   の円筒包囲体（７２）と冷却室（２０）の外側の円筒包
   囲体（７３）との間にあり、同軸管（７０）の内管の下
   端は液体金属の循環水゛ンプ（６）の吐出側に連結され
   、上端は冷却−浄化用の環状室（２２）ＩＣ連結され、
   複式同軸管（７０）の外部の上端は浄化された液体金属
   の溜め（４４）に連通し島下端は脱ガス室（１２）及び
   浄化された液体金属の排出用の通路（４５）に連通した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浄化装置
   。 ｊ）熱交換器エコノマイデーを形成する２つの互に隣接
   した同軸的な環状室（１４，１６）の内部にこれらの現
   状室の全長に亘って液体金属の補刷−そらせ板（５５，
   ５６）を構造的な補刷及び液体金属の案内のために配し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の浄化装
   置。 乙）熱交換器エコノマイデーを形成するλつの互に隣接
   した同軸的な環状室（１４，１６）の内部にこれらの環
   状室（１４，１６）の共通の軸線を軸線とするらせん状
   に、環状室（１４，１６）の全長に亘り横方向に補刷−
   そらせ板（５５，５６）を、構造的な補刷及びらせん状
   の経路に従った液体金属の案内のために配したことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の浄化装置。 ７）浄化すべき液体金属の供給−冷却用の環状室（１６
   ）、冷却室（２０）及び液体金属の浄化用の環状室（２
   ２）の上端を、１組の水平環状板（３７，３８）によっ
   て閉ざし、水平環状板（３７，３８’）は冷却金属の供
   給−冷却用の環状室（１６）を液体金属の浄化用の環状
   室（２２）に連通させると共に、冷却室（２０）を浄化
   すべき液体金属から絶縁しており、また冷却室（２０）
   の外部の冷却手段の一部をなす熱取出し装置（４０）を
   環状室（２ｏ）に導入するために通し孔（３７８１３８
   ａ　）を環状板（３７，３８）に形成し、通路管（３９
   〕を通し孔（３１ａ、３８ａ）のところに配したことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の浄化装置。 了）環状室（２０）を満たしている液体金属に浸漬され
   た熱ダクトによって、冷却室（２０）の浄化された液体
   金属の冷却手段（４０）を形成し、上記熱ダクトは浄化
   装置の外部において空気冷却型の熱交換器に連結したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいずれか７
   項記載の浄化装置。 り）冷却室（２０）を満たしている浄化された液体金属
   の冷却手段を、液体金属が満たされたヘアピン形の管（
   ７５）＆こよって形成し、これらの管の下部を、冷却室
   （２０）に満たされた液体金属中に浸漬させ、上部を空
   気冷却型の冷却装置（７６）内に導いたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第７〜７項のいずれか７項記載の浄化
   装置。 １０）浄化すべき液体金属を通過させるための通し孔（
   １０ａ）を穿設した単一の底板（１０）に、全部の環状
   室の円筒状包囲体の下端部を固定し、底板（１０）の通
   し孔（１０ａ）と連通ずる液体金属の供給室（３０）を
   底板（１０）の下方に配し、液体金属の循環用ボン７″
   （６）の吐出側と連通させたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１〜り項のいずれか７項記載の浄化装置。 ／／）冷却用の環状室（２０）及び浄化用の環状室（２
   ２）を限定する円筒状包囲体（１９，２１，２３）を第
   １水平底板（１０ｄ）に連結し、脱ガス室（１２）及び
   熱交換器エコノマイデーの円筒状包囲体（１５，１７，
   １１，１３）を第１水平底板（１０ｄ）と異なる少くと
   も７つの水平底板（１０ｂ）に連結したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜り項のいずれか７項記載の浄化
   装置。 ７．２）脱ガス室（１２）及び熱交換器エコノマイザ−
   円筒状包囲体（１５，１７，１１，１３）を支持する底
   板（１０ｂ）の上方にボン７°（６）を配し、浄化装置
   の全部の構造部分をこの下方の底板（１０ｂ）上に配し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１／項記載の浄化
   装置。 ／３）一体型とし、且つ不活性ガスを満たした包囲体（
   １）の内部に配したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １〜７２項のいずれが７項記載の浄化装置。 ／リ　浄化された液体金属の排出用の環状室（１４）と
   脱ガス室（１２）との間に電磁調節ポンプ（８６）を配
   し、脱ガス室（１２）の内側円筒状包囲体（１３）の上
   端よりも上方のレベルまで液体金属を環状室（１４）内
   に押込むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   浄化装置。 ／り液体金属の循環用のポンプを浄化装置に入る液体金
   属の流量測定も行うボンシー流量計二二ッ）（６，７）
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１−≠項のい
   ずれが７項記載の浄化装置。