JPS60114790A - 高速増殖炉の上部遮蔽体 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は高速増殖炉の上部遮蔽体に係り、特に冷却材か
ら遮蔽本体ｌ＼至る間における遮熱効果を高めるための
改良に関する。

［発明の技術的背景］ 第１図はタンク型高速増殖炉を示すもので、図中１は原
子炉容器である。この原子炉容器１は外部を保護容器２
で包囲され、上部開口は上部遮蔽体（ルーフスラブ）３
により′ａ蔽されている。また上部遮蔽体３の下部周縁
部は円筒状のスカート４を介して周囲の基礎５に支持さ
れ、上記原子炉容器１は上部遮蔽体３の下面側に吊下げ
られた状態となっている。そして原子炉容器１内には炉
心６が設けられるとともに、−次冷却材ポンプ７、中間
熱交換器８、炉心上部機構９および一次冷２Ｊｌ材とし
ての液体ナトリウム１０が収容され、液体すｌ〜ツリウ
ム０の液面と上部遮蔽体３との間にはカバーガスが封入
されている。なお図中１１は一次冷却材ボンプ７を駆動
するモータ、１２．１３はそれぞれ中間熱交換器８に接
続された二次冷却材流入管および二次冷却材流出管であ
る。また図中１４・・・は上記−次冷却材ボンプ７の吸
込孔であり、これらの吸込孔１４・・・は外筒１５に囲
まれている。さらに図中１６は炉心６を支持する炉心支
持体、１７は炉心６の下方に設けられた高圧プレナム、
１８は炉心６を囲む炉心支持枠である。そして上記−次
冷却材ポンブ７の吐出口と高圧プレナム１７との間は導
圧管１９によって連通し、上記外筒１５および炉心支持
枠１８は原子炉容器１内の隔壁２０によって支持されて
いる。また上部遮蔽体３には第２図の如く、中央に円形
の開口部２１が、またその周囲には透孔２２・・・が、
それぞれ設けられ、開口部２１には回転プラグ２３が、
また各透孔２２・・・には上記−次冷却材ボンプ７、中
間熱交換器８等が、それぞれ嵌合支持されている。そし
て回転プラグ２３には上記炉心上部機構９のほか燃料交
換器２４おにびこれを駆動する燃料交換駆動装置２５が
支持されており、上記炉心上部機構９には炉心６に対し
て制御棒（図示せず）を挿入・引抜操作する制御棒駆動
機構２６が支持されている。

第２図は上部１１蔽体３を一部切欠して示す断面図、第
３図は第２図の■−■線に沿う断面図であって、これら
の図に示すように、上部遮蔽体３は、鋼板製の骨材すな
わち周方向の筒状骨材２７ａ〜２７ｄと、半径方向の平
板状骨材２８・・・と、一部の平板状骨材２８を分断し
て筒状骨材２７ｂ。

２７ｃ間に設けられた管状骨材２９・・・と、環状平板
よりなる上、下板３０．３１とを溶接して円盤形に形成
し、内部にコンクリート３２を充填してなるものである
。上記コンクリ−１・３２は、原子炉容器１内より放射
される中性子等の放射線を遮蔽するためのものである。

そして最内周の筒状骨材２７ａの内側を上記開口部２１
とし、管状骨材２９・・・の内側を上記透孔２２・・・
としている。

また下板１４のさらに下方には第３図に示すように環状
の流路底板３３が設けられ、この流路底板３３と下板３
１との間には冷却媒体としての冷却ガス（たとえば窒素
ガス）を流通させる冷却媒体流路３４が形成されている
。モして流路底板３３の被加熱面である下面には断熱板
３５が張合わされている。上記冷却媒体流路３４は低温
の冷却ガスを流通させて断熱板３５を冷却するためのも
のである。

以上の構成において、前記原子炉容器１内の液体ナトリ
ウム１０は炉心６を下方から上方へ流通し、炉心６にお
ける核反応熱により昇温する。そして炉心６から隔壁２
０より上方の上部プレナム内に流入した液体ナトリウム
１０は中間熱交換器８内に流入し、この内部で原子炉容
器１の外部を循環する二次冷却材と熱交換したのち、隔
壁２０より下方の下部プレナム内へ流出する。そして−
次冷却材ボンプ７により加圧され、導圧管１９を通して
再び炉心６の下方へ送り込まれることになる。

［背景技術の問題点〕 以上の如く構成された高速増殖炉の上部遮蔽体３にあっ
ては、液体ナトリウム１０の液面からの輻射熱およびカ
バーガスの自然対流により、その下面を高温に曝される
ため、断熱板３５、流路底板３３等の肉厚を増加しなけ
ればならず、冷却媒体流路３４へ冷却媒体を供給づるた
めの冷却媒体供給装置も大形にしなければならない等の
問題があった。

［光間の目的コ 本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、遮蔽本体の下方に設けられた断熱板や流路
底板の温度上昇を抑制し、これらの熱変形を防止して小
形軽量化を図ることができる高速増殖炉の上部遮蔽体を
提供することにある。

［発明の概要］ □本発明に係る高速増殖炉の上部遮蔽体は、原子炉容器
の上方開口を閉塞し原子炉容器内に収容された冷却材に
カバーガスを介して上方より対向する遮蔽本体と、この
遮蔽本体の下面側に配設され遮蔽本体との間にこの遮蔽
本体を冷却するための冷却媒体流路を形成する流路底板
と、この流路底板の下面に密着して取付けられた断熱板
と、この断熱板の下面に接続されその側根上部の１００
℃以上に昇温する部位に内外空間を連通する呼吸孔を有
する断熱ケースと、金属製の複数の金網および薄板を上
下方向の隙間をあけて交互に積層してなり前記断熱ケー
ス内に収容された遮熱構造体とを具備して構成されるも
のである。

このような構成では、断熱ケースの下部は冷却材からの
輻射熱およびカバーガスの自然対流により８温に加熱さ
れるが、遮熱構造体の上部では、その遮熱作用により湿
度上昇が抑制される。このため断熱板および流路底板の
温度上昇は抑制されることになる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第４因ないし第６図を参照し
て説明する。

第４図はタンク型高速増殖炉を示すもので、図中１０１
は原子炉容器である。この原子炉容器１０１は外部を保
護容器１０２で包囲され、上部開口は上部遮蔽体（ルー
フスラブ）１０３により遮蔽されている。また上部遮蔽
体１０３の下部周縁部は円筒状のスカート１０４を介し
て周囲の基礎１０５に支持され、上記原子炉容器１０１
は上部遮蔽体１０３の下面側に吊下げられた状態となっ
ている。そして原子炉容器１０１内には炉心１０６が設
けられるとともに、−次冷却材ボンブ１０７、中間熱交
換器１０８、炉心上部機構１０９および一次冷却材とし
ての液体ナトリウム１１０が収容され、液体ナトリウム
１１０の液面ど上部遮蔽体１０３との間にはカバーガス
が封入されている。なお図中１１１は一次冷却材ボンブ
１０７を駆動するモータ、１１２．１１３はそれぞれ中
間熱交換器１０８に接続された二次冷却材流入管および
二次冷却材流−出管である。また図中１１４・・・は上
記−次冷却材ボンブ１０７の吸込孔であり、これらの吸
込孔１１４・・・は外筒１１５に囲まれている。さらに
図中１１６は炉心１０６を支持する炉心支持体、１１７
は炉心１０６の下方に設けられた高圧プレナム、１１８
は炉心１０６を囲む炉心支持枠である。そして上記−次
冷却材ボンブ１０７の吐出口ど高圧ブレナム１１７との
間は導圧管１１９によって連通し、上記外筒１１５およ
び炉心支持枠１１８は原子炉容器１０１内の隔壁１２０
によって支持されている。また上部遮蔽体１０３には第
５図の如く、中央に円形の開口部１２１が、またその周
囲には透孔１２２・・・が、それぞれｈｃブられ、開口
部１２１には回転プラグ１２３が、また各透孔１２２・
・・には上記−次冷却材ポンプ１０７、中間熱交換器１
０８等が、それぞれ嵌合支持されている。そして回転プ
ラグ１２３には上記炉心上部［４１０９のほか燃利交操
器１２４およびこれを駆動する燃料交換駆動装置１２５
が支持されており、上記炉心上部機構１０９には炉心１
０６に対して制御１１ｉ’（図示せず）を挿入・引抜操
作する制御棒駆動懺構１２６が支持されている。

第５図は上部遮蔽体１０３を一部切欠して示す平面図、
第６図は第５図のＶｌ　−”　Ｖｌ線に沿う断面図であ
って、これらの図に示すように、上部ａ蔽体１０３は、
鋼板製の骨材ずなわち周方向の筒状骨材１２７ａ〜１２
７ｄと、半径方向の平板状骨材１２８・・・と、一部の
平板状骨材１２８を分断して筒状骨材１２７ｂ、１２７
ｃ間に設けられた萱状骨材１２９・・・と、環状平板よ
りなる上、下板１３０．１３１とを溶接して円盤形に形
成し、内部にコンクリート１３２を充填してなる遮蔽本
体１３３を主体とするものである。なお上記コンクリー
ト１３２は、原子炉容器１０１内より放射される中性子
等の放射線を遮蔽するためのものである。

そして最内周の筒状骨材１２７ａの内側を上記開口部１
２１とし、管状骨材１２９・・・の内側を上記透孔１２
２・・・としている。

また下板１１４のさらに下方には、第６図に示すように
管状の流路底板１３４が設けられ、この流路底板１３４
と下板１３１との間には冷却媒体としての冷却ガス（た
とえば窒素ガス）を流通させる冷却媒体流路１３５が形
成されている。そして流路底板１３４の被加熱面である
下面には断熱板１３６が張合わされている。上記冷却媒
体流路１３５は低温の冷却ガスを流通させて断熱板１３
６を冷却するためのものである。

第６図に示すように、断熱材１３５の下面側には円環状
をなす有底の断熱ケース１３７が一次冷却材ポンプ１０
７、中間熱交換器１０８等を嵌合支持する透孔１２２に
対して同心円状に接続されている。そして、このケース
１３７の内部には下方からの熱を遮断するための遮熱？
Ｎ構造体３８が収容されている。遮熱構造体−１３８は
、ステンレス鋼製の複数の金網１３９とステンレス鋼薄
板１４０とを、上下方向の隙間をあけて交互に積層して
なるもので、これらの金Ｗ１１３９および薄板１４０は
複数の取付はボルト１４１およびナツト１４２により前
記断熱板１３６の下面側に垂下されている。また断熱ケ
ース１３７の側板上部には、そのケース１３７の内外空
間を連通（−る呼吸孔１４３が形成されている。なお、
この呼吸孔１４３は１’　Ｏ０℃以上となる位置に設け
られる。

このような構成であると、断熱ケース１３７は液体ナト
リウム１１０の液面に近いため、この表面からの輻射熱
およびカバーカスの自然対流により加熱され、その熱は
断熱ケース内部に伝えられる。ところが、断熱ケース１
３７内には金網１３９および薄板１４０を交互に積層し
てなる遮熱構造体１３８が収容されているので、この遮
熱構造体１３８の遮熱作用により上部へいくほど温度上
昇が抑えられる。

一方、熱の一部は断熱ケース１３７の熱伝導により直接
、断熱板１３６へ伝えられるが、総合的には断熱板１３
６へ至る熱量は大幅に減少することになる。したがって
、断熱板１３６、流路底板１３４にかかる熱負荷が減少
するためこれらの部材を薄くすることができ、上部遮蔽
体１０３の小形軽量化が図られる。また、断熱ケース１
３７の上部には呼吸孔１４３が設（〕られているので、
この断熱ケース１３７の内外の圧力は同一になる。

したがって、断熱ケース１３７内外の圧力変動による断
熱板１３６ヤ流路底板１３４の変形を防止できる。さら
に、液体ナトリウムの凝固温度は９８℃であるが前記呼
吸孔１４３は１００℃以上の位置に設けられＣいるので
、ナトリウムの凝固により呼吸孔１４３が閉塞してしま
うおそれもない。しかも呼吸孔１４３は断熱ケース１３
７の側板上部に設けられているので、この呼吸孔１４３
を通して断熱ケース１３７内に液体ツートリウム１１０
が流入しにくい構造となり、液体す１−リウム１１０の
流入による遮熱構造体１３８の遮熱性能劣化を防止でき
る。

「発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、遮蔽本体の下方
に設けられた断熱板や流路底板の温度上昇を遮熱構造体
によって抑制し、これらの熱変形を防止することができ
、小形かつ軽量な高速増殖炉の上部遮蔽体を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来例を示すもので、第１図は高
速増殖炉の概略断面図、第２図は上部遮蔽体の平面図、
第３図は第２図の■−■線に沿う断面図、第４図ないし
第６図は本発明の一実施例を示すもので、第４図は高速
増殖炉の概略断面図、第５図は上部遮蔽体の平面図、第
６図は第５図のＶｌ　−Ｖｌ線に沿う断面図である。 １０１・・・原子炉容器、１０３・・・上部遮蔽体、１
１０・・・液体ナトリウム（冷却材）、１３３・・・遮
蔽本体、１３４・・・流路底板、１３５・・・冷却媒体
流路、１３６・・・断熱板、１３７・・・断熱ケース、
１３８・・・遮熱構造体、１３９・・・金網、１４０・
・・薄板、１４３・・・呼吸孔。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第４図 第５０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉容器の上方開口を閉塞し原子炉容器内に収
   容された冷却材にカバーガスを介して上方より対向する
   遮蔽本体と、この遮蔽本体の下面側に配設され遮蔽本体
   との間にこの遮蔽本体を冷却するだめの冷却媒体流路を
   形成する流路底板と、こり流路底板の下面に密着して取
   付けられた断熱板と、この断熱板の下面に接続されその
   側根上部の１００℃以上に昇温する部位に内外空間を連
   通ずる呼吸孔を有する断熱ケースと、金属製の複数の金
   網および薄板を上下方向の隙間をあけて交互に積層して
   なり前記断熱ケース内に収容された遮熱構造体とを具備
   したことを特徴とする高速増殖炉の上部遮蔽体。
2. （２）前記遮熱構造体の金網および薄板をステンレス鋼
   にて形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の高速増殖炉の上部遮蔽体。