JPS60142292A

JPS60142292A - 原子炉装置

Info

Publication number: JPS60142292A
Application number: JP59259017A
Authority: JP
Inventors: クラウス・エルター; ヨゼフ・シエニング; ビンフリード・バフホルツ; ウルリツヒ・バイヒト
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1985-07-27
Also published as: US4743424A; DE3344527A1; JPH0429038B2

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】発明の目的産業上の利用分野この発明はブレストレスコンクリート圧力容器の中に設
けられ、円形底板の上に配置されたクガス冷却式の高温原子炉の炉心収容し、ライ下器、好ま
しくは蒸気発生器を配置された中間空間と；第１送風機
を有し；該炉心の球形燃料を収容した内部空間に炉心及び後退可
能に形成され、球形燃料は球形燃料供給管を通して供給され、又炉底反
射材にほぼ垂直に延び冷却状態にある少くとも１本の球
形燃料排出管を通して排出されるように形成され、上記中間空間は、上記側部反射材を間隙空間をへだてて
取囲んで該反射材をラジアルサポートを用いて支持する
側部熱シールＰとライナとの間に形成され、上記熱交換
器がほぼ垂直に、かつ圧力容器デツキに設けられた第１
の軸方向貫通孔とほぼ整合するように形成され、上記第
１の送風機を介して上記炉心を通して流れるガス循環路
に結合するように形成されている原子炉装置に関する。

この種の原子炉装置は特に高い安全性の諸要求条件を満
足するものでなければならない。

従来の技術従来知られている原子炉装置、特に高出力のものはａ雑
で費用のかがる構造となっていた。

とのことはプレストレストコンクリートの圧力容器につ
いてのみならず、その原子炉の構造要素の配置や構成に
ついても該当する。

発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、原子炉、特に約３００　Ｍｄｅｌない
し６００　ＰＪＷｅｔの出力を有し、蒸気発生及びプロ
セス用の熱の供給に適し、比較的簡単な構造を有し、個
々の構造要素も単純なものですみ、しかも安全に対する
諸要求に適する原子炉装置を提供することにある。

発明の構成問題を解決するための手段上記目的を達成するために、この発明の原子炉装置は、
底板は複数個のセグメントより構成され、中央の所定の
定点に芯合せされ、半径方向に摺動可能な二重支柱を介
して圧力容器底にの中に進入できること；反射材棒は電動式棒駆動手段によって１駆動されること
；炉底反射材の中に、この原子炉をただ１回通過した球形
燃料を取出すために、該炉底反射材の中にほぼ均等に分
布して配置された排出管が設けられていること；圧力容器デツキに設けられた第１貫通孔の中に、磁気的
に支承されて回転する駆動モータのロータ及び羽根を含
む回転部を有する第１送風機が配置されていること；上記中間空間の中に、残留発熱排出用に、垂直方向に配
置された少くとも１個の第２熱交換器が、圧力容器底の
中を軸方向に延出する第２の貫通孔と整合するように設
けられ、上記第２の貫通孔の中には磁気的に軸支され、
駆動モータおよび羽根を含む回転部を有する第２の送風
機が装着されているとと；および、上記原子炉の出力が４００　Ｍｌｉｅｔより大きいもの
にあっては、上記側部反射材の少くとも上部１／３の部
分に用いられるラジアルサーートは弾性を有するように
形成され、側部反射材との間の回動を生ずるように形成
されている；ことを特徴とするように形成されている。

作用及び効果上述のように単純な形で多数のセグメントから構成され
た底板はこの炉心を支えるという役目に加えて、熱遮蔽
作用をも行なう。この場合に上記底板は中央定点によっ
てのみセンタリングされており、従って半径方向の熱膨
張は、前述の二重支柱によって簡単に許容される。

各炉心棒の並進方式による進退に基づいて球形燃料によ
る一様な出力分布が得られ、従って局部的高温度の発生
は回遊されるとともに、炉心下方におけるガス状熱媒体
の温度分布の測定は不必要となり、温度測定は熱交換器
への熱媒体の流入直前の測定で充分である。このように
　゛ガス流の局部的高温度が避けられたことによって、
後続配置される熱交換器にかかる熱的応力が減少する。

加えて、その炉心俸の球形燃鼾堆積部に対する進入深さ
の減少は球形燃料の損傷いのでこれらの棒駆動手段のみ
ならずそれに従属する制御装置も単純化され、バイノＲ
ス冷却及び熱堰止め用スリーブ等は省略することができ
る。

多数の球形燃料排出管を設けたことによって各炉心棒に
かかる機械的負荷が減少される。それは球形燃料の動き
がすべてほぼ下方に向けられ、唯１個の球形燃料排出管
を設けたとき、球形燃料排出の際に、球形燃料の移動が
湾曲した通路となることに基いて、上記燃料排出管に生
ずる曲げ応力は除かれるからである。同時にまた出力分
布のみならず球形燃料の燃焼率（Ａｂｂｒａｎｄ　）も
均一化され、その結果燃料に関する費用が低下するとい
う効果を得ることができる。

なお、多数の球形燃料排出管を設けたことによって炉心
の高さを低くすることができるという効果が得られた。

それは各球形燃料排出管に従属して球形燃料を上述の球
形燃料排出管に流入させる排出ホッパーが炉心直径に比
して小さいからである。

第１および第２０熱交換器を第１および第２の貫通孔と
一線に整合させて配置したことにより、先づ第１に、そ
れら両方の熱交換器をこれらの貫通孔を通して挿入し、
取付けることができる。そのためにはこれら貫通孔の内
法は熱交換器の外形寸法より大きくなければならないの
は勿論である。又上記貫通孔内に各熱交換器と協働する
送風機を配置できることも大きな利点である。これら貫
通孔が圧力容器底内および圧力容器デツキ内に設けられ
るので、圧力容器の円筒状部分が少しも阻害を受けるこ
となく、従って水平方向の各緊張ケーブルの配置が容易
になる。又送風機の回転部分を磁気的に支承したので、
送風機の軸を垂直方向に向けて配置するのが容易となシ
、その結果ガス状の熱媒体を最短の経路で熱交換器から
直接吸出することかできる。加えて従来の送風機におい
て必要であった高価なオイル供給装置及び封入ガス供給
装置、あるいは焼損防止装置及び区分化手段等が省略さ
れる。磁気支承による非接触的な軸受けは送風機の駆動
モータおよび回転羽根を支える各部に採用されているが
、簡単のためにここではロータのみを挙げである。送風
機の故障のない述転を確実にするために、磁気軸受けに
加えて機械的な予備の軸受けが設けられ、該軸受は磁気
軸受けが故障した場合に、代って送風機回転部の州１支
を受持つ。しかしこのような故障の発生は４’ｊｉ＜め
て少い。それは、この磁気軸受けも該軸受に磁場を形成
する電子装置も、余分に作られていて、従っである一つ
の電子装置のユニットが故障しｔこ時に他の電子装置ユ
ニットに切シ換えられて中断することなく、運転を継続
することが保障されているからである。

更にラジアルサポートをばねを用いて弾性的に構成した
こと、および該ラジアルサポートを所定の範囲以上の動
作せぬように形成しであるので、反射体は弾性的に支持
されているが、実用上必要な剛的な固定が行なわれる。

全体として、本発明に従う上述のような諸特友徴事項に附与することによって、原子炉装置の構造を低
コストであシながら高い安全性を有するように製造する
ことができる。

本発明の好ましい実施例では、炉心定点は圧力容器底に
固定配置されて垂直に延びる・母イブから成り、該ｉＪ
？イブは底板のセグメントの陥凹部に嵌合される。球形
燃料を炉心を通して一様に流すために、球形燃料排出管
は円環状に分布して配置され、圧力容器底内で該排出管
と整合して垂直方向に延びる第３貫通孔を経て外部へ導
かれている。この場合には球形燃料が炉心を唯一回通過
するのが有利であることが明らかである。それはこの球
形燃料排出管の冷却についての要求粂件が残留発熱が少
いために低くなるからである。

又放射熱に起因して反射甘柿に生ずる諸応力を制限又は
減少させることができるという、本発明のもう一つの有
利な実施例では、反射甘柿が高い放射線諷に曝されてい
る部分にスリットを形成するか、又は冷却手段説けるか
、又はその両方を施すことである。

各ラジアルサ、ｊ？−）をばね弾性的に支えるためには
種々のばね要素を用いることができるが薄くてしかも大
きな弾性力を得るには、ラジアルサポートとして皿ばね
な使用するのが最もよ（）。

又本発明の特に好ましい実施例は、第１熱交換器と残留
発熱排除用に用いられる第２熱交換器を含む熱媒体循環
路が互いに完全に分離されていることである。この場合
に第２熱交換器は、原子炉から生ずる残留発熱が自然対
流によって第２熱交換器に伝達されるように炉心よシも
高い位置に配置されるのが有利である。該配置によシ送
風機が故障した場合にも、可能な最高の安全性が保たれ
る。両方の循環路を完全に分離したことによシ、運転中
にリークするようになりた第１熱交換器を局部的に遮断
することは不必要となった。それはこのような場合に全
部の第１熱交換器の運転が停止されるからである。

このことは、＠１熱交換器を通して案内されるをガス循環路（１次循環路）の湿り度測定４単純化する。

それは湿多度がこの１次循環路の中央部分においてのみ
検出されねばならないからである。

本発明のもう一つの非常に有利な実施例は、それら各熱
交換器が２次の循環路の例えば水蒸気及び／又は水のよ
うな熱媒体のために熱交換器のハウジング内に設けられ
ている集合管を備えていることである。これら水蒸気お
よび／又は給水のための内部配置された集合管は、それ
らの供給排出のために圧力容器密閉部を貫通して噌一本
のパイプのみが延び出していればよく、それによってパ
イプのＸ通配設が単純化され経済的な構造が可能となシ
、その上熱交換器パイプが故障した場合、これを簡単に
メクラ止めすることによって圧力容器内で閉基し、修理
の煩雑さを低下させることができる。

更に各熱交換器による柚々の熱応力を除くために、熱交
換器から外部に通ずる接続専管が少なくともほぼ同じ高
さの所でそれら熱交換器の各サスペンションと共に配置
されるのがよい。

このような配置によって、これらの導管は各熱交換器の
定点の近くで結合されており、従ってこれら導管は熱に
よる長さ変化をほとんど受けることなくそれによシはん
の僅かな膨張だけを補償すれば済むことになる。

原子炉の熱出力を検出するためにはガス状熱媒体の質−
流量を測定する必要がある。これは、各第１送風機の回
転数を測定し、この回転数から送風機の特性曲線を用い
て質量貫流量をめることによって簡単に達成することが
できる。

又送風機の入口と出口の間の圧力差を測定してこの圧力
差に基いて質量貫流量の測定値を補正するのが多くの場
合に推奨される。上記補正を行なうためには質量貫流量
と上記圧力差との関係を示す送風機の特性曲線が用いら
れる。

ライナにはアスベストのような繊維断熱材を用いるのが
有利であって、該材料を用いることにより経費上、熱挙
動上、および振動に対する種々の利点を得ることができ
る。この場合に、個々のボルトにはほんの僅かな応力し
か生じないように、多数のビルトによってライナに保持
されている重なり合ったカバープレートを用いてこの断
熱材の被覆を行なうのが推奨される。

この被覆によって上記ビルトの故障は著しく少なくなシ
、これは余分に固定したのと同じ効果をもたらす。

本発明の更に別な実施一孔つは、コンクリ−ト圧力容器
の緊張部材または緊張ケーブルがそれぞれセメントモル
タルよシなる腐蝕防止層を備えていることである。この
種の腐蝕防止手段は比較し得る他の手段よりも著しく経
済的であるＯコンクリート圧力容器の支持を経済的に行なうために、
該コンクリート圧力容器は、書状断面を有し一端が上記
圧力容器に固く取付けられた支柱によって基礎に結合さ
れるのが好筐しい。

更にまｔこ、コンクリート圧力容器は後続配置された破
裂ディスクを有する二個の安全弁を備えておシ、これら
がそれぞれ必要とする互に相違する２つの吸き出し出力
に対してそれぞれ作動するように定められるのがよい。

このように本発明のその他の諸利点及び諸特徴は添付の
図面及びこれに関する実施例の説明に明らかである。

実施例添付の図面において同一の部分に対しては同じ参照数字
が与えられている。

第１図に示した本発明の原子炉装置は直立した円筒形状
のコンクリート製圧力容器１０を備えている。この圧力
容器の内部空間中に同軸的に、同様に円筒形状の空洞部
１２が設けられている。この空洞部１２はその側部を円
筒環状の圧力容器壁１４、上方を圧力容器デツキ１６、
そして下方を圧力容器底１８によって囲まれている。こ
の圧力容器には垂直方向のプレストレス及び水平方向の
プレストレスが加えられている。水平方向の環状プレス
トレスは緊張ケーブル２０によって達成され、これはこ
の圧力容器の外側に巻きつけられている。このためにそ
れら緊張ケーブル２０は溝２２の中に配置されておシ、
これらの溝は円環状のセグメントから成るケーブル支持
部材２４に設けられている。これらケーブル支持部材は
また圧力容器の外周部に接している。これら緊張ケーブ
ルの腐蝕を防止するために、それら緊張ケーブルの間の
空間を含めて、上記溝はセメントモルタルによって充填
されている。第１図には僅かな数のケーブル支持部材し
か示されていないけれども、自明のようにこの圧力容器
はその全高さにわたって多数のケーブル支持部材を用い
てプレストレスされている。上記ケーブル支持部材が設
けられている範囲は鎖線２６によって示されている。

コンクリート圧力容器１０の垂直方向のプレストレスの
ために同様に多数の緊張ケーブルが設けられ、これらは
圧力容器壁１４中で垂直に延びている。これらの緊張ケ
ーブルは第１図には示されていない、空洞部１２並びに
この空洞部から外部へ導かれる貫通孔または開口は鋼鉄
製ライナ２８で内張シされている。このライナ２８は断
熱のために石綿の繊維をまとめて形成した断熱材３０を
備えている。

空洞部内には圧力容器底１８の上、すなわちライナ２８
の底部の上に延びている部分の上に、多数の垂直に延び
る二重支柱３２が固定されている。これら二重支柱３２
の上方端の上に底板３６の各セグメント３４がそれらセ
グメントの自由な膨張を許容するように支えられている
。

これらのセグメント３４を形成するために円形底板は半
径方向に分割されている。この底板３６の中心部におい
てそれら各セグメントは陥凹部を有しており、これらの
中に一本の垂直に延びるノ！イブ４０が嵌合し、そして
各セグメント３４の定点を形成している。このｉＪ？イ
ブ４０の下側端は耐圧容器底１８のコンクリート中に固
定されている。ライナ２８の底部分と底板３６との間の
間隔は、そこに下側中間空間３８が形成されるように選
ばれている。底板３６の端縁上に円筒環状の垂直に延び
る側部熱シールド４２が載っていて、該シールＰ４２の
上端部は蓋状のデツキ部熱シールド４４によって閉じら
れており、一方底板３６は底部熱シールドとして用いら
れる。この場合にそれら熱シールドは底板３６と同様に
鋼鉄でできている。

この熱シールドの内側に円筒環状の間隙空間１３０を介
して反射材が設けられている。このものは熱シールＰと
共軸に整列した円筒環状の側部反射材４６と、この側部
反射拐の上に載っている天井反射材４８と、および底板
３６の上に直接のっている底部反射材５０とよりなる。

グラファイトよりなるこの反射材の内側空間中には球状
の堆積物すなわち球形燃料５２が第１１図に示すように
収容されている。

底部反射材５０の中に垂直に延びる高温ガス集合室５４
が設けられ、集合室５４は垂直に延びて底部反射材５０
を貫通している通路５６によって反射材の内部空間と結
合されている。全く同様にして天井反射材４８は同様に
垂直に延びる別な通路５８を備えてこれらは天井反射材
４８とデツキ部熱シールド４４との間に存在する中間空
間６０中に開口している。

底部反射材５０は更に垂直に延びる４本の球形燃料排出
管６２を備えている。排出管６２は底板３６を貫通して
おシ、圧力容器底１８の上記排出管と一線に整列しかつ
内張シされている第３の各貫通孔６４を通して外部たと
えば球形燃料貯蔵槽中に導かれている。第２図に断面図
で示Ｉ−たように各球形燃料排出管６２は一つの円形リ
ングの上に一様に分布して設けられている。各球形燃料
排出管６２の流入部には円錐形の流入ホッパ６６が設け
られ、該流入ホッノクによって、球形燃料の排出が容易
になっている。

図から明らかなように圧力容器１０の外部へ導かれるす
べての貫通孔は外部に対してガス密にかつ放射線の通過
を許さぬように形成されている。流入ホッノ４６６は底
部反射材５０中に形成されている。

側部反射材４６部を支持するように、側部熱シールド４
２には水平に延びる多数のラジアルサポート６８が固定
されておシ、これらのサデート６８は側部反射材４６を
ばね弾性的に支持する。この支持によシラシアルサポー
ト６８はばね要素として皿ばねを備えておシ、ラジアル
サポート６８は同時に、この側部反射材の周縁運動を阻
止する部材の役目を分担する。すなわちそれらラジアル
サポート６８はトーション阻止部材としても用いられ、
上記部材による支持を一様にするために、アルサポート
６８が設けられている。天井反射材４８は更に断面が円
形で垂直に延びる多数のデツキ部通路７０が第２図に示
すように設けられている。これらデツキ部通路７０のそ
れぞれの中に炉心棒７２が配置され、炉心棒７２は圧力
容器１０の外部に設けられている棒駆動手段７４によっ
て球形燃料５２の堆積層の中に垂直に進入し、退去する
ことができる。これら駆動手段７４又は該駆動手段７４
のための制御装置は、炉心棒７２の全部が並進方式によ
って球形燃料の堆積の中に、該堆積物全体の高さの一部
分に相当する範囲にだけ進入することが可能であるよう
に形成されている。上記並進方式とは、すべての炉心棒
を同時に且つ互に同じ高さ位置を保持しつつ動かす方式
を意味する。第１図には唯１個の駆動手段と唯１本の炉
心棒とが示されているが、実際には第２図に明示されて
いるように、多数のデツキ部通路７０に導かれる多数の
炉心棒が用いられる。

更に側部反射材４６の中にも同様に多数の垂直な側部通
路７６が設けられており、これはこれら側部通路の環状
の配置をも示している第２図に示されている。これら側
部通路中に多数の反射せ柿７８が配置され、これらは、
この側部通路内に垂直方向に進入退去することが可能で
ある。このために、炉心棒の場合と同様にこの圧力容器
１０の外部にはそれぞれ１個の枠駆動手段８０が設けら
れている。上記駆動手段８０は圧力容器デツキ１６、ラ
イナ２８およびデツキ部熱シールド４４を貫通している
。この枠駆動手段８０およびこの手段８０の制御装置は
、反射せ柿７８の進入に際して該棒７８が中間ポジショ
ンに停止することができないように構成されている。従
って枠駆動手段８０は簡単な構造にすることができる。

圧力容器壁１４、従ってライナ２８と側部熱シールド４
２との間に円筒環状の中間空間８２が形成され、中間空
間８２の中にこの実施例においては８ユニツトの第１の
熱交換器８４が一様に分布して収容される。この配置は
第２図に示されている。第１熱交換器８４の中には図示
されていない多数の熱交換器管が配置され、それらの熱
交換器はいずれもこの熱交換器ハウジング内に配設され
た集合管８８の中に開口する。

これらの集合管から半径方向に、圧力容器壁１４を通し
て外部へそれぞれの接続導管が延びその中の第１接続導
管９０は例えば給水を供給する働きをなし、第１の接続
導管９０の上部に整合して設けられている第２の接続導
管９２は発生した水蒸気の排出を行なう働きをなす。

第１の熱交換器はそれぞれ円筒形状を有し、そして側部
熱シールド４２のほぼ全高さにわたって垂直に延びてい
る。この熱交換器８４の下側端にはそれぞれ１個の下向
きの接続開口９４が設けられており、これを通してその
原子炉１３８内で加熱された熱媒体ガスが熱交換器管表
面を通過するように送り込まれる。このために、接続開
口９４には半径方向内向きに高温ガス集合室５４へ向け
て水平に延びる接続導管９６が連結されている。この接
続導管９６から接続開口９４への直角に曲る屈曲部にお
いてそのガス流のための整流手段９９が設けられている
。この整流手段はここでは直径が板厚に比して小さな多
数の貫通孔を備えた板材よシなる。

個々の第一熱交換器８４の高温ガス集合室５４との接続
の状態は第２図に明らかに示されている。

各第１熱交換器８４はその上側端部に配置された接続導
管９０．９２の部分において懸吊されているので、熱交
換器８４は接続導管に何等本質的な影響を及ぼすことな
く膨張することができる。第１熱交換器８４と整合した
状態でそれぞれ圧力容器１０のデツキ１６の中に垂直に
延びる円形断面の第一貫通孔９８が設けられておシ、こ
れらは外部に対してコンクリート蓋１００によってガス
密に閉じられている。これら貫通孔９８の各々の中に第
一送風機１０２が配置されておシ、該送風機１０２の吸
込み側は導管１０４によって第１熱交換器８４の上端部
と結合されている。上記結合によってこの熱交換器の各
熱交換パイプが高温ガス、すなわち高温度の熱媒体ガス
と接触することができるようになっている。第１送風機
の出口開口１０６は各貫通孔９８中に開口しており、こ
れらの貫通孔はまた通孔１０８を通って中間空間８２と
結合されている。

各第１送風機１０２のロータはそれぞれ磁気軸受は内に
非接触的に挿入されている。従って軸受の潤滑に関する
問題は全く生じない。第１図に示すように第１送風ＪＦ
ｌｐ１０２及び第２送風機１２２は軸流送風機として構
成されており、回転軸を垂直に向けて配置される。なお
上記の“ロータ″とは例えば駆動モータ、羽根軸線のよ
うな回転部材を意味している。

原子炉の出力測定のためには高温ガスの質量流量を検出
しなければならないので、第１送風機１０２の回転数が
適当な装置によって測定される。この回転数の測定値か
ら貫流したガスの質量流量を送風機の特性曲線をめてめ
ることができる。

中間空間８２内には第１の各熱交換器８４以外になおこ
れら第一熱交換器８４の間に第２の熱交換器１１０が収
容されている。図示の実施例においては第２の熱交換器
１１０は２個設けられ該熱交換器１１０は第２図に示す
ように直径の上で互いに向き合って配置されている。円
筒状に形成され、上記のように直立して配置された２個
の第２熱交換器１１θはこの原子炉に発生する残留発熱
の排除に用いられる。この実施例では第２の熱交換器１
１０はその側部熱シールド４２のほぼ全高さにわたって
延び、その下端部はほぼ１つの水平面上に並んで延びる
集合管１１２を有している。これらの集合管１１２は外
部から第２熱交換器１１０中に導かれ、それぞれ１個の
管巣合部１１４を構成しており、これにそれぞれ第２熱
又換器１１０の各熱交換ノ臂イゾが熱交換器１１０のハ
ウジング内で接続されている。これら集合管１１２のそ
れぞれに中間空間８２の内部で各１本の導管１１６が接
続されておシ、この導管１１６は下側中間空間３８中に
導かれ、ここで圧力容器底１８を垂直方向下向きに外部
空間に向かって貫通している。

これらの導管１１６を通して例えば水のような冷却剤が
供給されまたは排出される。第２熱交換器１１０と一線
に整列して、圧力容器底１８の中には円形断面を有し、
そして垂直に下向きに延びるそれぞれ１個の第２貝通孔
１１８が設けられている。この貫通孔１１８は外部空間
に対してコンクリート蓋１２２によってガス密に閉じら
れている。第２貫通孔１１＆の断面及び第１貫通孔９８
の断面の面積は、この貫通孔を通して各熱交換器を取付
は取外しができる大きさに定められている。第２貫通孔
１１８の中にそれぞれ第２送風機１２２が設けられ、該
送風機１２２は第１送風機１０２と同様に垂直方向の回
転軸を有する軸流送風機として構成されている。この第
２送風機１２２の中央吸込み口は導管１２４によって第
２熱交換器１１０の、内部に冷却管が配置されている内
部空間に連結されている。この第２送風機の吹出し開口
１３２は第２貫通孔１１８中に開口し、この貫通孔は開
口１２６によって空洞部Ｉ２と連結されている。空洞部
１２はまたそれぞれ第２熱交換器の内部空間と連結され
ている。

空洞部１２には更に、図示されていない２個の安全弁が
設けられており、それらの吹出し導管は図示されていな
い排気筒中に開口している。

上記の吹出し導管中には高圧が印加されたとき破裂する
ディスクを有する安全弁が設けられ、通常運転時この部
分に生ずるリーク損失を防ぐようになっている。この安
全弁は互に異る圧力に対応して件参呑弁≠刹魂七４動作
するように設計されている。換言すれば空洞Ｉ２の内圧
が上昇した時には先づ一方の安全弁が応答し、そして内
圧が更に上昇した時に第２の安全弁が作動するようにな
っている。

コンクリート圧力容器１θの簡単で確実な支持のために
、圧力容器１０は間隔をおいて同一円周上に配置された
複数個のコンクリート支柱１３４の上に固定されている
。これらの支柱１３４は地上に設けられた基礎（図示せ
ず）と結合されている。

運転の際には、第１送風機１０２が作動し原子炉１３Ｑ
内で加熱された熱媒体としてのガス、特にヘリウムガス
は第１熱交換器８４を通して熱の排出を行なうために流
される。上記ガスの１次循環路を構成する熱媒体通路は
次のように形成される。すなわち第１貫通孔９８中の熱
媒体は出口開口１０６から下向きに流れて通孔１０８を
通して空洞部１２中に流入する。ここで熱媒体はその空
洞部内に配置されている例えば側部熱シールド等の構造
部材を冷却しながら更に下向きに流れる。

ガスを更に案内するように、８個の第１熱交換器８４に
接してガス案内ジャケット１２８が設けられており、該
ジャケット１２８は熱媒体ガスを第一熱交換器８４の外
面に沿って下向きに案内し、該外面を冷却する。ガス案
内ジャケット１２８は第一熱交換器の高さのほぼ半分ま
でにわたって延び、そのガス流入口のところにじょうご
状の拡大部を有している。これらのガス案内ジャケット
１２８の各下側端部から熱媒体ガスは接続導管９６を円
環状に取り囲んで外部に対して遮蔽部材１４０によって
定められている。ガス通路１３６中に流入し、側部熱シ
ールド４２と側部反射材４６とによって構成される間隙
空間１３０中に流入する。この熱媒体ガスの一部は二重
支柱３２を巡って流れ、底板３６に対して間隔をおいて
延びているガス案内板１４２によって間隙空間１３０中
に導かれる。

この円筒環状の間隙空間１３０の中で熱媒体は該熱媒体
が接する各構造要素を冷却しながら上向きに流れ、そし
て中空空間６０の中に進入する。ガス状の熱媒体は上記
中間空間６０の中で内部に球形燃料を供給された原子炉
の炉心に連通ずる個々の流路に分配される。球形燃料５
２を巡って加熱されフエから下向きに流れて底部反射材
の、高温ガス集合室５４中に開口する各通路５６中に進
入する。上記熱媒体は集合室５４の中でそれぞれの第１
熱交換器８４に分配され、熱媒体は接続導管９６及び整
流手段９９を通ってそれぞれの第１熱交換器の接続開口
９４に流入する。これら第１熱交換器８４の中で熱媒体
はそこに配置されている熱交換・ぐイゾに熱を伝えなが
ら上向きに流れ導管１θ４を通って給１送風機１０２の
吸込み口に送り込まれ、１次循環路が完成される。

第１接続導管９θを通して送り込まれた給水はここで蒸
発され、発生した水蒸気は第２接続導管９２へ送り込ま
れる。この給水−水蒸気循環路が２次循環路を構成し、
該２次循環路を介して圧力容器１０内の熱は外部に搬出
される。

この場合、原子炉の出力を一定にするように上記熱媒体
の温度が各第一熱交換器８４への流入及び流出に際して
測定され、この温度差及び対応する第一送風機の排風質
量流量から熱出力が決定され、続いてそれぞれの循環路
の各出力を加算することによって全熱出力が決定される
。

球形燃料５２は図示されていない球形燃料供給管を通し
てこの原子炉炉心上方に導入され、球形燃料排出管６２
によって排出されて貯槽中に収容される。この場合に各
球形燃“料はこの原子炉を唯１回通過するのみである。

第２熱交換器１１０は緊急時用又はこの原子炉の運転休
止の際に生ずる残留発熱を排除するために用いられる。

原子炉の運転休止は先づ反射甘柿２８を進入させること
によって行なわれ、原子炉の最終的な冷状態への移行は
炉心棒７２を炉心に進入させることによって行なわれる
。

上記残留発熱の除去は第２送風機１２２をそれぞれ運転
させ、第１送風機１０２と同様にして上記熱媒体を第２
熱交換器１１０を通して循環させる。この場合にこの熱
媒体は第２送風機の吹出し開口１３２から進入し、第２
貫通孔１１８中を上向きに流れて空洞部１２中に流入す
る。熱媒体は空洞部１２の中で原子炉の残留発熱を受取
り次いで下向きに第２熱交換器１１０中に吸込まれる。

熱媒体は第２熱交換器の中に配置された熱交換パイプへ
熱を引渡しながらこの第２熱交換器を貫流した後に導管
１２４を通って第２送風機１２２へ送り込まれて、新し
い循環路を完成する。上記熱媒体から引渡された熱は導
管１１６を通して流入流出する熱媒体によって原子炉ま
たは圧力容器から運び出される。

各図面に更に示されている外部空間に通ずる小直径の貫
通孔のそれぞれは空洞室１２の制御のための測定器や調
整装置を搬入するために用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う原子炉装置の下記第２図のＩ−Ｉ
線に沿う長手方向断面図、第２図は第１図の■−■線に
沿う水平断面図を示し、その際その左下側の四角な区間
はコ弄容器の平面図を示す。１０・・・コンクリート圧力容器、１２・・・空洞部、
１４・・・圧力容器壁、１６・・・圧力容器デツキ、１
８・・・圧力容器底、２０・・・緊張ケーブル、２２・
・・溝、２４・・・ケーブル支持部材、２８・・・ライ
ナ、３０・・・断熱材、３２・・・二重支柱、３４・・
・セグメント、３６・・・底板、３１１．８２・・・中
間空間、　４０・・・パイプ、４２．４４・・・熱シー
ルド、４６・・・側部反射材、４８・・・天井反射材、
５０・・・底部反射材、５２・・・球形燃料、５４・・
・高温ガス集合室、５６．５Ｂ、７０．７６・・・通路
、６０・・・中間空間、６２・・・球形燃＃＃わト出管
、６４　、９８　。１１８・・・貫通孔、６６・・・流入ホッパ、６８・・
・ラジアルサポート、２２・・・炉心枠、７４．８０・
・・棒駆動手段、７８・・・反射打棒、８４，１１０・
・・熱交換器、８６・・・支柱、ａｌｌ、１１２・・・
集合管、９０．９２．９６・・・接続導管、９９・・・
整流手段、１００　、１２０　・＝−コンクリート蓋体
、１０２゜１２２・・・送風機、１０８・・０通孔、１
２８・・・ガス案内ジャケット、１３０・・・間隙空間
、１３８・・・原子炉、１４０・・・遮蔽部材。第１頁の続き［相］発明者　ヨゼフ・シエニング　ドル０発　明　者　ビンフリート・バフホ　ドル゛ン　− ０発　明　者　ウルリツヒ・バイヒト　ドライン連邦共和国、　７５２１　ハンブリツケン、クライ
ンフェトベック　２９イン連邦共和国、　６９４０　バインハイム／ゴルクス
ハイマ・タール、キルシエンシュトラーセ　２５イツ連
邦共和国、　６９４０　バインハイム、アム・フェルト
イン　２５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　プレストレスコンクリート圧力容器（１０）の
中に設けられ、円形底板（３６）の上に配置されたガス
冷却式の高温原子炉の炉心（１３＆）収容し、ライナ（
２８）で内張シされた９洞部（１２）と；を同じくライｌ（２ｇ）に内張され、内部に第１熱交換器
（８４）、好ましくは蒸気発生器を配置された中間空間
と；第１送風機（１ｏ２）を有し；該炉心（Ｚ　ＳＳ　）の球形燃料（５２）を収容した内
部空間に炉心棒（７２）が棒駆動手段（７４）Ｋより又
該炉心・（５２）の側部反射材球形燃料（５２）は球形
燃料供給管を通して供給され、又炉底反射材（５ｏ）に
ほぼ垂直に延び冷却状態にある少くとも１本の球形燃料
排出９Ｃ６２）を通して排出されるように形成され、上記中間空間（８２）は、上記側部反射材（４６）を間
隙空間（，１ｓ　ｏ　）をへだてて取囲んで該反射材（
４６）をラジアルザポート（６８）を用いて支持する側
部熱シールド（４２）とライナ（２８）との間に形成さ
れ、上記熱交換器（８４）がｈぼ垂直に、かつ圧力容器
デツキ（１６）に設けられた第１の軸方向貫通孔（９８
）とほぼ整合するように形成され、上記第１の送風ｍｃ
１０２）を介して上記炉心（１３８）を通して流れるガ
ス循環路に結合するように形成されている原子炉装置に
於て、底板（３６）は複数個のセグメンｉ・（３４）よ
り構成され、中央の所定の点に芯合せされ、半径方向に
摺動可能な二重支柱（３２）を介して圧力容器底（１８
）に支持されていること；炉心棒（７２）は炉心棒駆動
手段（７４）に結合され、心棒（７２）は該駆動手段（
７４）人できるとと；反射材枠（７８）は電動式棒駆動手段（８０）によって
駆動されること；炉底反射材（５０）の中に、この原子炉をただ１回通過
した球形燃料を取出すために、該炉底反射材（５０）の
中にほぼ均等に分布して配置された排出管（６２）が設
けられているとと；圧力容器デツキ（１６）に設けられ
た第１貫通孔（９８）の中に、磁気的に支承されて回転
する駆動モータのロータ及び羽根を含む回転部を有する
第１送風機が配置されているとと；上記中間空間（８２
）の中に、残留発熱排出用に、垂直方向に配置された少
くとも１個の第２熱交換器（１１０）が、圧力容器底（
１８）の中を軸方向に延出する第２の貫通孔（２２８）
と整合するように設けられ、上記第２の貫通孔の中には
磁気的に軸支され、駆動モータおよび羽根を含む回転部
を有する第２の送風機（１２２）が装着されているとと
；および、 τ 上記原子炉の出力が４００　Ｍｄｅｌよシ大きいものに
あっては、上記側部反射材（４６）の少くとも上部１／
３の部分に用いられるラジアルサポート（６８）は弾性
を有するように形成され、側部反射材（４６）との間の
回動を生ずるように形成されている；ことを特徴とする原子炉装置。
（２）上記定点が圧力容器底（１８）中に垂直に延びて
固定配置されたパイプ（４０）からなり、とのノ４イゾ
が各セグメン）（３４）の陥凹部中に嵌合して案内され
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の原
子炉装置。
（３）上記球形燃料排出管（６２）が円周上に分布して
配置されており、それぞれ圧力容器底（１８）中で該燃
料排出管（６２）と整合して軸方向に延びる第３の貫通
口（６４）によって外部へ導かれることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）又は第（２）具記載の原子炉装置
。
（４）上記反射材枠（７８）が高い放射線量に曝されて
いる部分においてスリット及び冷却手段の少くとも１つ
を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
ないし第（３）項のいずれが１つに記載の原子炉装置。
（５）上記ラジアルサポート（６８）が皿ばねを使用し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）ないし
第（４）項のいずれか１つに記載の原子炉装置。
（６）上記ｇｇｌ熱交換器（８４）と残留発熱排出に用
いる第２熱交換器（１１０）とを通して流されるガス状
熱媒体の循環路が互いに完全に分離されていることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）ないし第（５）項のい
ずれか１つに記載の原子炉装置。
（７）上記第２熱交換器（１１θ）が、原子炉から排出
される残留発熱を自然対流によって第２熱交換器（１１
０）に伝達することができるほどに、炉心よシも高く配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
ないし第（６）項のいずれか１つに記載の原子炉装置。
（８）上記熱交換器（８４又は１１０）が熱交換器ハウ
ジング内に配置された、水蒸気または水のような熱媒体
のための集合管（８８又は１１４）を備えていることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）ないし第（７）項の
いずれか１つに記載の原子炉装置。
（９）上記第１熱交換器（８４）の外部に連通ずる接続
導管（９０，９２）が、上記熱交換器のサスペンション
と少くとも同じ高さ位置にあることを特徴とする請求の
範囲第（１）ないし第（８）項のいずれか１つに記載の
原子炉装置。 α０　上記第１送風機（１０２）の回転数が測定可能で
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）ないし第
（９）項のいずれか１つに記載の原子炉装置。 αυ　ライナ（２８）が繊維状の断熱材（３０）を用い
て形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）ないし第０Ｑ項のいずれか１つに記載の原子炉装置
。張ケーグル（２０）がセメントモルタルよシなる腐蝕防
止層を備えている、ことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）ないし第ａυ項のいずれか一つに記載の電子炉装
置。 θ謙　上記コンクリート圧力容器（１０）が扇形断面を
有し一端を上記圧力容器（１０）に固く取付けられ、互
に間隔をおいて円周上に配置されたコンクリート支柱Ｃ
１３４）を介して基礎に結合されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）ないし第０２項のいずれか１
つに記載の原子炉装置。（Ｉ４）上記空洞部（１２）が直列に接続された安全破
裂ディスクを有する二つの安全弁を備え、該安全弁が所
定の吹出し圧力に対応して動作するように、好しくは大
きさの異る２つの圧力に対して動するように形成された
事を特徴とする請求の範囲第（１）ないし第（１３）項
のいずれか１つに記載の原子炉装置。