JPS60252897A - 断熱材及びその断熱材を使用した設備 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、断熱手段に関するものであ盃。

〔発明の背景〕

す）　ＩＪウム冷却タンク型原子炉の構造を示す一例を
第１３図の断面図に示す。

原子炉容器１の中に核燃料要素や制御体を有する炉心２
が設置され、炉容器１の上部には炉容器１の内部を外部
雰囲気としゃ断するために土壁としてルーフスラブ３が
静置されている。

容器１内の冷却材である液体状のす）　ＩＪウム４は炉
心２の上部まで収容され、その中に、ルーフスラブ３か
ら複数基の中間熱交換器５、機械式ポンプ６及び燃料交
換や制御棒取扱いをするために回転プラグ２６に取付け
されている炉心上部機構７などが吊り下げられている。

回転プラグ２６はルーフスラブ３の上に取付けされる。

炉心で熱を受けて５０００以上に高温となる炉心２の上
部のナトリウム４からルーフスラブ３や回転プラグ２６
への熱放射及びす）　ＩＪウム蒸気（燃料被覆管の破損
が生ずると核分裂生成物も含まれる）９移行量を遮断す
るために熱しゃへい物８がルーフスラブ３及び回転プラ
グ２６の下部にルーフスラブ３から吊シ下げ設置されて
いる。ナトリウム４は、炉心２の入口側と出口側を仕切
って、下部になるコールドプレナム９と上部になるホッ
トプレナム１０を形成するように隔壁構造物１１によシ
分離されている。炉心２の外周夛には中性子じゃへい体
１２及び使用済燃料一時貯蔵ラック１３が形成されてい
る。隔壁構造物１１には、中間熱交換器５やポンプ６が
上部から挿入される貫通部があシ、そこに垂直隔壁構造
物１１ａ及び１１ｂ１または原子炉容器１の垂直壁に沿
って施工されている炉容器垂直隔壁構造物１４が接合さ
れて、炉心２と同様に炉心支持機構１５に接合、支持さ
れている。

炉心支持機構１５は炉容器１の一部として内壁部に突出
しているプラットホーム１６の上に静置されている。な
お炉心２の下部には、コールドプレナム９のナトリウム
と隔離され、機械式ポンプ６の吐出口に連通するナトリ
ウム導管１７を有する高圧プレナム１８が設けられてい
る。炉ｄ器゛１は安全容器１９に収められ、安全容器１
９はビット室２５に支持体２７で固定され、収納されて
いる。

炉容器１の下方円周方向に多数のシャキー２０がまた安
全容器側にはこれを受けるシャキー受具２１が配設され
ている。安全容器は万一炉容器が破損しても、ナトリウ
ムが炉心よシ低下しないようにするだめの外容器である
。

このような構成になるタンク型原子炉は、運転時にはナ
トリウムが機械式ポンプ６によジナトリウム導管１７を
矢印ａの方向に流れて高圧プレナム１Ｂに入り、炉心２
を上向きに流れてホットプレナムに吐出される。ナトリ
ウムは炉心２を通過する間に核反応熱を燃料体から受け
とり高温となシ、ホットプレナム１０へ出る。ホットプ
レナム１０内のす）　ＩＪウム４は中間熱交換器５の内
部に矢印すのように流入し、そこに管を介して流れてい
る二次す）　ＩＪウムに熱を伝えて低温になり矢印Ｃの
如くコールドプレナム９内に吐出する。

コールドプレナム９のナトリウムは機械式ポンプ６の中
に矢印ｄのように吸い込まれ、イーンベラの回転によシ
加圧されて矢印ａの如く流出し、以上の経路を循環する
。このようなナトリウムの流゛′）　ゎ＆。、。□いよ
、。−９，，７７カ４９ｏカ。

νラムは約３６０Ｃ，ホットプレナムのナトリウムは約
５００Ｃになる。

水平隔壁構造物１１．垂直隔壁構造物１１ａ。

ｉｌｂ及び炉容器垂直隔壁構造物１４はコールドプレナ
ム９とホットプレナム１０の間のナトリウム流通遮断機
能とともに熱しゃへい（断熱）機能を有する必要がある
。ここで熱移動が生ずると、その分は炉出力やポンプ動
力の損失分となシブラントの効率低下となる。機械式ボ
ンダ６の垂直隔壁１１ｂの熱しゃへい効果が低いとポン
プ本体が高温となシ性能及び信頼性を損なう恐れがある
。

また炉容器垂直隔壁構造物１４と炉容器１の間にできて
いる隙間部ではガス層形成によシ熱じゃへいすると共に
コールドプレナム９のナトリウムを流して炉容器１の壁
温か高温にならないように冷却している。したがって炉
容器垂直隔壁構造物１４の熱しゃへい効果が低いと炉容
器壁の熱的保護性を確保するために、コールトナ）　Ｉ
Ｊウム流量をその分多く流すことになシ好ましくない。

この冷却用ナトリウムは熱損失の他にボンダ６の動力損
失にもなる。したがって高性能の熱しゃへい体が必要と
なる。

水平隔壁構造物１１とコールドプレナム９との間に形成
されている領域は中間プレナムと呼べる中温領域であシ
、炉心支持構造物１５が熱変形や熱過渡条件を繰り返し
受けることにより損傷することを防ぐだめの緩衝体であ
る。したがって水平隔壁構造物１１や垂直隔壁構造物１
１ａ、ｌｌｂ等に断熱性、強度に性能、信頼性の高いも
のを開発、適用すれば、この中温領域を短縮化でき、物
量の軽減化と同時に高さの低減も可能になる。

ところで、炉心支持構造物１５は、炉心２、中性子じゃ
へい体１３、燃料貯蔵ラック１２、隔壁構造物１１、高
圧プレナム１８の構成部材などの重量を全て受けている
重量物支持体であシ、シたがって自身も重量物である。

これらを受け止めるプラットホーム１６は強固なものと
ならざるを得ない。これは炉容器１の一部であって、炉
容器全体に占める重量の割合が最も太きい。すなわち、
重量物を支持するために他の部分よりかなシ厚肉にでき
ている。このような炉容器１を吊下するルーツスラブ３
には極めて大きな荷重がかかることになる。

従来の中性子じゃへい体１３及び隔壁構造物１１、ｌｌ
ａ、ｌｌｂはステンレス鋼製の板材であり、それらの重
量はいづれも数ｉｏｏ　トン程度になると予想される。

以上のように重量物であるために、地震時のゆれによる
荷重は、まず炉容器に大きくかがシ、さらにルーフスラ
ブ３からの吊下げ部に大きくかかシ、ルーフスラブ３に
も大きな負担となる。この荷重を軽減するために７ヤキ
ー２０によシゆれ止めの防止対策がとられている。した
がってシャキーも大きな荷重を受けられるように強固、
すなわち重量化されている。

炉容器１はナトリウムの一次パウンダリであるから、こ
れが損傷することはプラントに致命傷となる。炉容器１
は直径が約２０ｍと大きく、上述のように重量物支持部
であるプラットホーム１６が特に他の部分よシも第１３
図、第１７図の如く厚肉にできている。よって熱応力が
生じ易い個所である。炉の緊急停止時及びポンプトリッ
プ時の如き過渡状態では、ナトリウム温度の急激な変化
、または場所による分布が生じ易いので、炉容器は熱衝
撃を受けることになる。以上のように、炉容器１は重量
物を内蔵するために強度を維持すべく炉壁が厚くなシ、
自身も重くなる。厚くしたために熱応力に対する対策が
一層必要となる。したがって、内部の構造物を軽量化、
コンパクト化することが、炉容器１の軽量化、熱応力緩
和、及び耐震強度の確保、さらには低コスト化のために
最も重要なことの一つづあるとみられている、一方、水
平隔壁構造物１１、垂直隔壁構造物１１ａ、ｌｌｂ、及
び炉容器垂直隔壁構造物１４は、断熱性能が優れている
他につぎの点が必要となる。すなわち、前記したように
、これらの隔壁は、炉心２、中間熱交換器５、機械式ポ
ンプ６、炉心支持機構１５に連結されているので、熱変
形が生じた場合、互に応力を受け合うことになる。

）　この場合、炉心２を中心として、円周方向に不均一
な熱変形をするとゆがみが生じ、互の設定位置のずれや
、垂直方向のゆがみが出き易くなる。具体的に云えば、
水平隔壁構造物１１のゆがみは炉心２及び外周の中間熱
交換器５、機械式ポンプ６の垂直隔壁構造物１１ａ、ｌ
ｌｂの位置ずれや垂直方向のゆがみを生ずる原因となり
易い。

まだ、ナトリウム導管１７を通して機械式ポンプ６にも
力を及ぼし、位置ずれを生せしめる可能性がある。この
場合は機械式ポンプ６を吊シ下げているルーフスラブ３
にも影響を及ぼすことになろう。

このため、上記の各隔壁構造物１１，１ｌａ１１１ｂ断
熱性能が良いと同時に、断熱方向と直角方向では熱伝導
性の良い事が望ましいことになる。

一方、熱しゃへい物８はナトリウム中の隔壁構造物と同
様に、径方向の温度分布のかだよシによる熱変形を低減
する必要がある。すなわち、熱しゃへい物８に貫通して
いる中間熱交換器５、機械式ポンプ６及び炉心上部機構
７等との隙間は、上記した熱しゃへい及びナトリウム蒸
気の移行を抑制するために極力小さくすることが望まれ
る。しかるに熱変形によるゆがみが生ずると、それによ
る接触ヤ外力を生ぜしめぬよう隙間を大きくとっておく
ことになる。また、径方向に大きな温度分布が生ずると
、ナトリウム４上部のカバーガスの対流を促進し、カバ
ーガス相に位置する中間熱交換器５、機械式ポンプ６及
び炉心上部機構７にそれぞれ径方向の温度分布を与えて
ゆがみを発生させ易くする。機械式ポンプ６のゆがみは
回転シャフトのカジリを発生しやすくすること、炉心上
部構造物７のゆがみは燃料交換や制御棒操作に支障をき
たす原因になる可能性がある。

ところで、従来の隔壁構造の一例を、水平隔壁構造物１
１を例にとってその構成、構造の詳細を第１４図、第１
５図、第１６図に示す。

第１４図、第１５図、第１６図は水平隔壁構造物１１と
炉容器１側の垂直隔壁構造物１４の一部を示すものであ
り、第１４図の如く、水平隔壁３０と垂直隔壁３１には
多数の熱しゃへい体３３のセグメントが固定金具３５に
よシ設置されている。各隔壁３０．３１はステンレス鋼
の板状であり、熱しゃへい体３３は同じくステンレス鋼
板４１を第１５図及び第１６図のように積層式にしたも
ので、板４１と板４１との隙間にはスタグナントなナト
リウム層４０が形成されている。このようなステンレス
鋼板積層形の熱しヤへい体セグメントの支持法は、第１
５図のように隔壁３０に固定ボルト４２を溶接し、各積
層板４１をスペーサ４４を介して一枚ずつ積み重ね、最
後に押えナツト４３を固定ボルト４２に溶接しである。

組込みの工数が多くかかるような構造でもある。熱しゃ
へい体セグメント同志の間の組み立て構造は第１６図の
ように、一本の固定ボルト４２に両セグメントの各積層
板をはさみ込み、押えナツト４３で固定しである。４４
はスペーサである。各積層板のボルト貫通孔はボルトの
径より大きくしてあシ、熱膨張差による逃げをとっであ
る。

本構造によると、各積層板４１の間のナトリウム層４０
はもともと熱伝導性が良い上に隙間内で対流を生じて熱
伝達性を良くすることになる。このように熱伝導性の高
い金属材を熱しゃへい体に使用することは、断熱効率が
悪いのでその分熱しゃへい体を厚くすることになシ、大
型化につながっている。通常、この隔壁構造物を通して
ホットプレナム１ｏからコールドプレナム９へ流れる熱
損失量は例えばプラント全熱出力の３チ以下とする例が
ある。この場合は例えばプラント全熱出力２６００　Ｍ
Ｗ　ｔ　ｈの場合にはこれらの隔壁構造物の熱貫流率は
約４０　ｋｅＢｚ／ｍ’　、　ｈ、　Ｃ以下にする必要
がある。これを達成するには、厚さ６寵のステンレス鋼
板を１ｏ板使用すれば、ナトリウム層の厚さ１５０間程
度、しだがって熱しゃへい体の厚さは約１ｍ、隔壁３０
．３２を含めた重量は５００トン近いものになると予想
される、このような大型９重量構造物となると、コンパ
クト、軽量化の達成が困難となシ、これの支持構造の特
に耐震強度が深こくな問題となる。

一方、原子炉容器１とホットプレナム１ｏとの間の熱し
ゃへいは第１５図のように、垂直隔壁”　３２の内側に
熱しゃへい板３４を配設し、また垂直隔壁３２と炉容器
壁との間に冷却流路板３６を２板配設し、この冷却流路
板３６の一枚と垂直隔壁３２の間はガス断熱層３７を形
成しである。冷却流路板３６の下部には炉壁冷却プレナ
ム３８を形成しコールドプレナム９のナトリウムの一部
を循環させて、炉容器の温度上昇を防いでいる。冷却流
路への・「ットブレナム１ｏがらの熱移動はガス断熱層
３７で効果的に抑制されるよう罠なっている。ホットプ
レナム１ｏのナトリウム液面は熱しゃへい板３４の下部
にあシ、熱しゃへい板３４と垂直隔壁３２の隙間には静
止状ナトリウム層が形成されている。水平方向の熱移動
はガス断熱層３７によシ押えられるが、熱しゃへい板３
４と水平の熱しゃへい体３３の隙間部ではナトリウムの
対流により熱移動しゃすいことになる。流路形成板３６
に不備が生ずると、ガス断熱層３７にナトリウムが侵入
し、著しく熱移動を生じ易くしてしまう恐れがある。し
たがってガス断熱層３７に代る他の健全性に秀れ、かつ
断熱性も良いものが望まれている。

以上に述べたように、タンク型ＦＢＲでは、その成立性
を確たるものにし、さらにその信頼性。

性能向上を計る上で熱しゃへい体の軽量化に係わる問題
は極めて大きく、これを−挙に解決できる材料、構成９
機器構造を提供することが強く望まれている。

前記した事項の具体的内容をまとめてみると、結局つぎ
のようになる。熱しゃへい体は、α）断熱性に優れた特
性を有し、かつ加工性が良くて特に小型軽量化を容易に
達成できること。

このことによシ、コストの低減化ができると同時に、炉
容器の耐震強度設計が容易となり　一層信頼性を向上さ
せることができる。

（２）断熱性を損なわないで、断熱方向と異なる方向（
例えば直角方向）に逆に熱を伝え易い特性を有すること
が望ましい。円柱９円筒体のような機器の円周方向の温
度分布を生ぜしめぬようにして熱変形による軸方向のた
わみをなくすことにあシ、信頼性を向上させることがで
きるからであろう 〔発明の目的〕 本発明の目的は、小形軽量で断熱性能の良い断熱材を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の基本構成要件は、熱伝導率に二次元方向におい
て差を生じる主部材を、前記二次元方向の内の熱伝導率
の低い方向を向けて被熱しｆへい物体に配置したことを
特徴とした断熱材であって、核的に支障なく、被熱じゃ
へい物に対する断熱性能が良く、小型軽量な断熱材を提
供するものである。

〔発明の実施例〕

本発明の以下に述べる実施例は、本発明をナトリウム冷
却タンク型原子炉（以下、単にタンク型ＦＢＲ，と云う
。）に採用じた例である。

本発明の実施例では、上記タンク型ＦＢ凡のように熱し
ゃへいと同時に被しゃへい機器の温度均一化が望まれる
大型プラントに使用される熱しゃへい体に関し、優れた
断熱性を有すると同時に断熱体自身の温度均一化を容易
にできる、いわば断熱性と熱伝播性の二面特性を有する
熱しヤへい体を提供し、熱効率の向上、コンパクト、軽
量化による耐震強度の向上、熱ゆがみ量の低減化を計シ
、信頼性の高いタンク型原子炉を提供するようにしてい
る。

特に、プラント各部機器の夫々の熱しゃへい体に共通す
る問題を解決できる基本材料そのものに着目して、従来
にない断熱材を提供することにある。

このようなねらいを達成するための必要条件は、■　断
熱特性の優れている材料であること、■　断熱方向と直
角方向の熱伝導性が良い材料が望ましいこと、 ■　高温ナトリウム中で使用できる材料、またはそのよ
うに加工容易であること、 ■　放射線（中性子、ガンマ線等）に耐え、核的毒性が
なく、問題となる放射性核種生成のない材料であること
、 ■　上記■、■、■が長期間保証される材料であること
、 ■　みかけ比重の小さい材料であること、等である。

これらの観点から、熱伝導性に大きな異方性を有する素
材、例えばパイロライティックカーボン（Ｐｙｌｏｌｙ
ｔｉｃ　Ｃａｒｂｏｎ　、以下、単にＰＧと称する。）
に着目し、この木材を用いて高温ナトリウム中でも使用
可能なような構造の要素に組み上げた。

このＰＧの物性はつぎの表１に示す通シで、熱伝導率に
二次元方向の異方性を有する材料である。

ＰＧの機械的強度を高めるためにＴｉまたはＢｒを少量
加えたＰＧ（Ｍ）と呼ばれる複合材もあるが、熱伝導率
異方性は若干低下する。

ＰＧの場合熱伝導率の値はａ軸（結晶子の向いている方
向）方向はａ軸（結晶子の重なシ合う方向）方向の約１
００倍であシ、ａ軸方向は熱良導体金属の銅に匹敵、Ｃ
軸方向は高温断熱レンガに匹敵するもので、極めて異方
性の大きい材質である。

ａ軸の特性を断熱方向に活用し、ａ軸の特性を温度均一
化に活用することによシ、上記の必要条件■、■を満た
すことができる。比重は２ｇ／ｃｍ”以下と従来の金属
材の１／４以下で、必要条件■を満たすことができる。

また、組成は純度の高いカーボンであるから必要条件■
を満たすことができる。ＰＧは機械的強度が小さく、ま
たナトリウム中では膨潤することが考えられるので、こ
の素材をかじかにナトリウム中で使用することはできず
、何らかの工夫をしないと必要条件■を満たすことがで
きない。

曲げ等によｊ５ＰＧが折れると、ａ軸及びａ軸の熱的特
性が阻害される恐れがあり好ましくない。

そこで、ナトリウム中で共存性の良い材料（例えばステ
ンレス鋼、ニッケル、フェライト等）を保護部材として
、熱的異方性部材（例えばＰＧ、グラファイト）を包み
込む構成とした。　゛なおナトリウムのように化学的括
性でない雰囲気で使用する場合には、雰囲気から受ける
アタックを防止する意味での保護部材は不要である。こ
の場合は表面平滑化あるいは逆に表面積拡大化等の目的
のために必要とされる被覆処理゛を適用すれば、直接使
用するよシも望ましい。

本発明の具体的実施例を第１図に示す。

第１図は、熱伝導率異方性の強い断熱部材１００を、保
護部材１０１で被覆した構造の断熱材である。矢印ａ方
向は熱伝導性の良い方向（ＰＧの場合ａ軸方向）、矢印
Ｃ方向は熱伝導性の悪い方向（ＰＧの場合Ｃ軸方向）に
なるように配設しである。

第２図は、断熱部材１００（例えばＰＧ）を保３、、、
　膜部材１０１で被覆しである力゛・断熱部材１００が
じかに保護部材１０１に接触しないよう中間部材１０３
を間に挿入しである。例えば部材１００がＰＧで、保護
部材１０１がステンレス鋼の場合、この断熱材を高温ナ
トリウム中で使用すると、　ＰＧのカーボンがステンレ
ス鋼中に拡散し、保護部材の強度低下をきたすこと、さ
らには、長時間使用した場合にステンレス鋼のカーボン
アクティビティが高まりナトリウム中ヘカーボンが移行
して、ナトリウムがカーボンにより汚染される懸念があ
る。そこで、カーボンに対し非浸透性を有する部材（例
えばニッケル、ニッケル富化材あるいはＴ　ｆ　Ｎ、Ａ
ｔｚ　Ｏｓ等セラミックス等）を中間部材１０３として
配設したものである。中間部材１０３は保護部材１０１
にメッキ等によりコーティングしても達成できる。さら
に第３図は、基本的には第１図の構成と同様の断熱材構
造であるが、形状を円形にし、半径方向にＰＧＯＣ軸方
向の特性、軸方向にａ軸の特性を持たせたものである。

断熱部材１００は単一のものでも、また細い単体を多数
本束ねた構成であっても良い。第４図は断熱部材１００
の損傷を防止するために、断熱部材１００と保護部材１
０１との間にクッション部材１０６を充填しである。保
護部材１０１は耐ナトリウム用システム鋼など望ましく
、断熱部材１００がグラファイト系であるから、保護部
材１０１に直接当たると損傷しやすい。そこで上記クッ
ション部材１０６により保護できるようにシタ。クッシ
ョン部材１０６は弾性を有するようにニッケルメツシュ
またはステンレス鋼メツシュでも良いが、さらに軟質の
例えばカーボン系またはガラス系の繊維、スポンジ等が
望ましい。カーボン系またはガラス系の部材である場合
は、万一保護部材１００が損傷した時に侵入してくる高
温ナトリウムにより膨潤及び腐食してナトリウムを、汚
ごすおそれがある。そこで、第５図の如く、クッション
部材１０６の表面にナトリウムと共存性の良い保護膜１
０７（例えばニッケル又はタングステン等）をメッキま
たは蒸着しである。

断熱部材１００がＰＧ、保護部材１０１がステンレス鋼
の上部断熱材を高温す）　ＩＪウム中で使用した場合、
熱膨張によるゆがみが考えられるが、ＰＧＯａ軸方向の
熱膨張はステンレス鋼の１／１０以下であって問題なく
、Ｃ軸方向はステンレス鋼の約２倍程度である断熱特性
が良いために１０ｍ以下と薄ぐできるので膨張量は極小
であυクック３フ部材１０５で十分吸収できる。したが
って断熱部材１００と保護部材１０１の間での拘束され
た応力はかからない。また、断熱部材１００は温度差が
生ずる断熱方向のＣ軸方向に熱膨張しやすいが、それと
直角方向のａ軸方向の熱膨張が微小であるため、たわみ
は無視できる程度であり問題はない。この断熱部材１０
０を包む保護部材１０１が温度差によってたわむ量の方
が太きい。しかし、例えば厚さ２０ｍｍで３００Ｗ角の
平板状断熱体セグメントを仮定し、板の表５００Ｃ，裏
３４０Ｃの温度差が生じてもたわみ量は約２ｗ程度であ
るから、クッション部材１０６のへこみ代をそれ以上と
っておけば、断熱部材１００に曲げ応力を与えることは
ない。保護部材１０１の決められた大きさの中に、断熱
部材１００を分割して収納する方式をとれば、上記たわ
み量の差による応力は解消できる。第６図は分解した複
数個の断熱部材１００ａ、１００ｂを保護部材１０１か
ら成る容器に収納し、互に接触する面に隙間を設けてク
ッション部材１０６ａ、１０６ｂを充填した形状の断熱
材である。図示してないが保護部材１０１の内面及び各
断熱部材とクッション部材の表面は全てニッケル゛メッ
キを施しである。空間には不活性ガス（例えばアルゴン
ガス）を充填してあシ、万一保護部材が損傷しナトリウ
ムが侵入してもナトリウムの酸素濃度が高まって上記各
部材のニッケル膜を腐食し難いようになっている。

以上のように、ナトリウムとの共存性は良くないが断熱
特性がステンレス鋼のおよそ１０倍と高い部材を高温の
ナトリウム中で問題の生じないように適用できる断熱材
とした。

第７図は第１図〜第６図で示した本発明の各断熱材の一
例をタンク型ＦＢＲの水平隔壁構造物３゜にセグメント
として施工した場合の一例である。

水平隔壁構造物３０に固定ポル）１１０を溶接し：）　
でおき、断熱材を組み入れて固定ナラ）１１１で固定し
た後これを溶接しである。断熱部１００は高温プレナム
１０と低温プレナム９の方向にＣ軸の特性（断熱性の良
い特性］を利用するようにしである。水平隔壁構造物３
ｏにはこの断熱材のセグメントが多数配設される。

多数の断熱材セグメントの互の接合部、及び垂直隔壁１
１ａ、ｌｌｂとの接触部は、その部分で隔壁の間にでき
るナトリウム層が高温プレナム１０側に開口しないよう
、第８図、第９図の如く施工される。第８図はＦＢＲ原
子炉の水平隔壁３０に断熱材のセグメン）１２０が、同
様の断熱要素の押え用セグメント１２１を介して支持ポ
ル）１２２、ナツト１２３にょシ支持される。熱膨張は
隙間１２４で吸収されろう第９図の如く垂直隔壁１１ａ
とセグメン）１２０との隙間は曲げ板１２５によシ閉ざ
される。セグメント１２ｏ自身の熱膨張は曲げ板１２５
で吸収される。

熱貫流率の目標値を例えば約３５　ｋ　Ｃａ　ｔ／　ｍ
”　ｈ　ｃとして、これを達成するのに、本発明の断熱
材を適用すると５０ｍｍ以下とステンレス鋼板を用いる
ものの１／１０以下の厚さにすることが可能である。ま
た断熱体の重量を比較すると本発明の断熱材は従来の約
１１５以下とすることが可能である。

したがって、水平隔壁構造物を著しくコンパクト。

軽量化でき、よって炉心支持機構１５プラツトホーム１
６を軽量化できて炉容器の耐震強度を高め。

る効果を得ることができる。炉容器１の各部で最も厚肉
で重量比率の高いプラットホーム１６及びシャキー２０
は、例えば第１０図に示す如く、これまでよシ薄肉化、
小屋化することが可能となシ、熱応力の緩和、炉容器重
量の軽減化を可能ならしめる。さらに、隔易　遺物を水
平隔壁３０に多数組み込む作泰は、従奈のようにステン
レス鋼板を多数重ね合わせてゆくものに比べ、本発明の
断熱要素材は一板取付けるのみで良いから、その工数も
また１／１９Ｊ４下と著しく低減され、プラントとして
のコスト低下を図れる。

なお、断熱材は、少なくともセグメントの中で、熱伝導
率の高いａ軸方向の特性によシ平面方向の温度の均一化
が計れるため、これを取付けた機器の温度均一化もしや
すくなｐ熱によるゆがみ、強いては隔壁へのゆがみによ
る応力は抑制されるので、隔壁の強度設計が容易になる
効果もある。

炉心上部機構ケーシングへの適用例を次に述べる。

炉心上部機構７は炉心２内の核燃料要素の交換をしたシ
、炉の制御操作をするための駆動部であり、円筒形ケー
シングで包まれ、炉心計測系の取出し部材も収納されて
いる。計測系取出部材を除いては相手側になる炉心２と
機械的に連結されていないため、互の相対位置にずれが
生ずると、燃料交換、制御棒調整等の操作に支障をきた
す。この相対位置にずれの生ずる原因の一つに、ケーシ
ングの熱変形によるゆがみがある。熱変形量は熱しゃへ
い物８によシ温度上昇を抑制されるように考慮されてい
るが、ケーシングの円周方向の温度均一化に対する方策
はとられていない。このケーシングは熱しゃへい物８の
下部まで突き出し、高温プレナム１０のナトリウム中に
浸漬されている。

したがってケーシングには、ナトリウム４からの伝導と
熱しゃへい物８の下部でのカバーガスからの伝達によシ
熱が伝わシ、熱しゃへい物８より上部の低温側カバーガ
スに一部放熱されるので、上部になるに従って低温とな
る。このように熱が移動する時、ケーシングの直径は約
２ｍ程度と大きイタメ、カバーガスの対流による熱の出
入シにより円周方向に不均一な温度分布が生じ易く、こ
れによるケーシングのゆがみが発生する。

本発明の断熱要素材を力・（−ガスからの受熱部になる
領域のケーシング外円周に密接させることにより、この
問題を解決できる。すなわち、ＰＧのＣ軸の特性を径方
向に、ａ軸の特性を円周方向に活用することにより、ケ
ーシングの受熱量の低減と円周方向温度均一化を計しる
。よって熱によるゆがみを低減し、炉心上部機構７の機
能を正常に保つことができる。

炉心周υ、炉心下部ブレナム部への適用例炉が正常に運
転されている場合は、ナトリウム°・□゛　、境。各７
４つｙｆ９１１ｃＢ熱的衝撃は受けカい。ゆかし、炉が
緊急停止されるような事態が生じた場合は、ナトリウム
の流れは一時的に停止に近い状況になり得る。仁のよう
な場合、ホットプレナム１０の高温ナトリウムが、炉心
下部のプレナムに正常運転時とは逆向きに流れ込むこと
になる。したがってそのプレナムでは高温ナトリウムに
よシ熱衝撃を受けるので、それに対する健全性確保のた
めの方策が必要となる。

そこで本発明による断熱材をそれらのプレナムの内面に
施行しておくことにより、この熱衝撃を。

はとんど零にすることができる。この方法は後述する燃
料溶融事故時のプレナム保護にとっても有効である。

ルーフスラブへの適用例を以下に述べる。

ルーフスラブは、前述したように、原子炉容器１の上部
に配置され、中間熱交換器５や機械式ポンプ６の支持構
造となっている。このルーフスラブが円周方向に温度差
が生じると、変形を起こし、中間熱蒸換器や機械式ポン
プに応用が加わシ、これらの機器が変形し、機能が果せ
なくなる可能性がある。そこで、本発明の断熱材を熱遮
蔽体８として用いる。つまり、第１図、第２図に示すよ
うにａ軸方向を水平、Ｃ軸方向を垂直方向に配置する。

これによシ、原子炉容器内のナトリウムからの輻射が押
えられる。またａ軸方向の熱伝導が高いため、円周方向
に温度の不均一が生じても、均一化が計られる。

熱遮蔽体の構造としては、第１図、第４図の様な断熱材
を単一層はか夛でなく、多層に積み重ねることによって
機械的強度をさらに高めることもできる。断熱に必要な
厚さは、ステンレス鋼の多層板を用いた場合の厚さに較
べ１／１０以下とすることが可能でちゃ、重量の低減化
を達成できる。

以以上述べてきたように、熱遮蔽体に、本発明の断熱材
を用いることにより、円周方向の温度分布が均一化する
ことができるため、熱ゆがみによる機器の変形を抑止で
きる。さらに、この変形が防止できることによって、炉
心上部機構と炉心との軸の不一致がなくなシ、通常及び
緊急時の制御棒挿入に際して、障害なく機能を果すこと
ができる。

また、この要素は、従来の８ＵＳ３０４鋼のような金属
素材に較べ、重量を約１１５以下とすることができるた
めに、ルーフスラブや熱遮蔽体の支持構造をコンパクト
化でき、製作コストを低減できる。さらに、ナトリウム
の液面とこれに面する熱遮蔽体の温度が各平面で均一化
されるため、ナトリウムや核分裂生成物の蒸発を抑制す
ることができる。

ナトリウムの液面の炉壁では、円周方向に温度の不均一
が生じると、局部的に応力が集中することになるため、
これを緩和する必要がおる。このために、従来から用い
られている熱遮蔽用の炉容器垂直隔壁構造物に、本発明
の断熱要素材をａ軸方向を垂直にし、Ｃ軸方向を水平と
なる様に配置する。あるいは、炉容器垂直隔壁構造物を
と９つけることなく、ナトリウムの液面が変動する領域
の炉容器の内側に直接とシつける。

これによ）、炉容器内のナトリウムから炉容器の壁を通
して熱の移動を遮断することができる。

さらに、円周方向に局部的な温度分布が生じても断熱要
素材が円周方向に熱伝導率が高いため、容易に均一化す
ることができる。本発明の断熱要素材は、５Ｕ８３０４
鋼等の鋼板材に較べ約１１５重量を軽減することができ
るため、ルーフスラブや炉心上部機構を支える支持台６
に加わる荷重が小さく、支持機構を簡素化することがで
きる。また、炉が停止した場合に、温度成層化現象が生
じて、炉容器に温度差が生じた場合でも、円周方向ある
いは、上下方向に熱が伝導し温度分布を均一化すること
ができ、強制対流による炉容器壁の冷却を必ずしも必要
とすることがない。

これまで述べてきたように、タンク型原子炉においては
、各機器や構造部材の熱変形による応力集中を防止する
ため、熱遮蔽体を設置しておシ、この素材は主にナトリ
ウムとの共存性のよいステンレス鋼等の鋼材を用いてい
るため、熱遮蔽体の水平および垂直隔壁構造物、熱遮蔽
体の重量は数百トンにも及ぶと予想される。ルーフスラ
ブ、炉心、中間熱交換器あるいは機械式ポンプなどの各
′□１　種機器、ナトリウム等を加えると数千トンにな
ることが予想される。このため、地震など発生した場合
には、振動が発生し、大きな荷重が炉容器１に加わシ、
これの横振れを押えるシャキー及びシャキー受具に加わ
る。このため、シャキー及びシャキー受具の構造強化あ
るいは、容易にスライドしやすい構造とする必要がある
。従って、シャキーとシャキー受具が支持する荷重が軽
減できれば、シャキーとシャキー受具の構造を簡素化す
ることができる。コンパクト化および軽量化されること
によって、地震時に構造機器の振動を小さくすることが
でき、振動による負荷荷重を低減することができる。さ
らにシャキーに加わる外力は、炉容器それ自身に反力と
して働くので、炉容器の健全性も高めることができる。

またシャキー受具の取付けられている安全容器の健全性
も高められ、信頼性の高いフリントを提供することがで
きる。

タンクＷＦＢＲのポンプへの適用例を第１１図に示し、
以下に述べる。

第１３図で示したポンプ６はモータによジインベラを高
速で回転させ、液体金属に遠心力を与え、この力によっ
て液体金属を流動させるための機器で６る。コールドプ
レナム９の低温のナトリウムをホットプレナム１０へ移
送するためのものである。このためポンプ６はルーフス
ラブ３からコールドプレナム９の中に挿入取シ付けられ
る。原子炉容器１の上部がホットプレナム１０で、コー
ルドプレナム９はその下部に位置するために、ポンプ６
は非常に長尺となる。コールドプレナム９のナトリウム
を吸入し、ポンプ６内で高圧にし、吐出する。吐出され
たナトリウムは矢印ａのように高圧ブレナム１８に達し
、炉心２へ流入して加熱され、ホットプレナム１０へ流
出する。このポンプ６の詳細を第１１図に示す。

ポンプはポニーモータ３００、減速機３０１、モータ３
０２、サポート３０５、シャフト３０８、ナトリウム吸
込口３０９及びナトリウム吐出口３１０等から構成され
ている。このポンプはルーフスラブ３に取り付けられて
お９、この−ルーフスラブ３より下部のポンプ構成材は
吊り下げ構造となっている。モータ３０２の回転力はフ
ライホイール３０４に伝達され、シャフト３０８により
ナトリウム吸込口３０９の内部にあるインペラ（図示せ
ず）に伝えられる。インペラの回転はフライホイール３
０４の回りに配置された制御機３０３で一定に制御され
る。モータ３０２からインペラまでの距離はポンプの容
量によ２て異なるが、数メートルから十数メートルにも
なる。このため、インペラの回転を円滑にするために、
インペラの近傍のシャフト３０８には軸受３１５が取り
付けられる。軸受３１５はナトリウムの粘性が極めて小
さいために、その潤滑効果が期待できないために、ナ）
　ＩＪウム自身の圧力で保持する静圧形が用いられる。

インペラで加圧されたナトリウムの一部をシャフト３０
８と軸受３１５の間に供給し、軸受３１５で加圧された
す）　ＩＪウムを停滞させ、シャフト３０８を保持する
う高圧のナトリウムを停滞させるためにはシャフト３０
８と軸受３１５の最も狭い隙間を０．２　ｍ程度に製作
する必要がある。シャフト３０８と軸受３１５の偏芯に
対して、この静圧軸受は隙間の広がったほうのナトリウ
ム圧力が低下し、元の中心位置に補正するという調芯機
能を有する。しかし、原子炉スクラム時や、保守時には
モータ３０２への電源の供給が停止されるために、イン
ペラの回転が停止し、シャフト３０８と軸受３１５のナ
トリウムも低圧となる。

ところが第１図で示した炉心２では、燃料の崩壊熱が発
生するために、これを除去する必要が社る。

この崩壊熱を除去するには炉心２の内部にコールドプレ
ナム９内の低温のナトリウムを放熱に相当する量、供給
する必要がある。そこで、非常電源系から電源の供給を
受け、モータ３０２上部に取シ付けた底容量のポニーモ
ータ３００を回転させ、インペラの回転数を低くしてナ
トリウムを流動させる。炉心に供給するす）　ＩＪウム
の量は崩壊熱として発生する熱量を除去子るに必要な分
だけ供給する必要があるが、ポニーモータ３００の回転
を減速機３０１で制御し、適量を供給するようになって
いる。しかし、ポニーモータ３００の回転時には、イン
ペラから吐出されるナトリウムが低圧５、：　であるた
めに、前述したような静圧軸受３１５によるシャツ）３
０８の調芯効果は期待できない。

このためにシャフト３０８と軸受３１５の間に偏芯が生
じているとカジリを生ずる原因となる。

これまではナトリウム中でシャフト３０８と軸受３１５
に偏芯を生じないように軸受に工夫をこらしていること
を述べてきたが、前述したようにポンプは長尺であるた
めに、ナトリウム４より上部にも軸受を設けである。ナ
トリウム４の液面を覆っているカバーカス３１１．、さ
らにルーフスラブ３の上部は大気雰囲気の炉型もある。

この場合は大気とカバーガス３１１は、カバーガスシー
ル機構３０７によって遮断され、その上部の大気側には
オイルシール及びオイル潤滑式のポールベアリングが組
み込まれている。長尺のシャフト３０８は高速回転中、
上部のベアリング及び下部の静圧軸受３１５で支持され
る。一方、低速回転中のシャフト３０８は静圧軸受３１
５の支持機能が期待できないために、上部のベアリング
のみで支持される。このため、シャフト３０８と軸受３
１５のカジリを防止するには、ポンプ構造部材の変形を
防止することが最も有効な手段となる。ポンプ構造部材
の変形は熱膨張差によるものが主であるう特にカバーガ
ス層３１１ではガスの温度が高いため熱伝達によシボン
ブ側に熱が伝わることになりポンプの上下に温度差を生
じ、ガスの対流が発生して軸１１周方向とも、温度分布
が不均一となり易い。この温度分布の乱れによって、ポ
ンプ構造部材の熱膨張に差がでて、ゆがみを生ずること
となる。このゆがみを防止するには、上下の温度差をな
くすとともに、周方向の温度分布を均一にする必要があ
る。そこで、このカバーガス層３１１におけるポンプ構
造部材の温度差及び温度分布をなくすことを目的として
、本発明の断熱材を適用する。ポンプ胴体内の温度分布
を均一にするために、第１図〜第６図で示したよりな一
構造を有する断熱材３１６をポンプ胴体内部に取シ付け
、シャフト３０８及び胴体のゆがみを防止する。断熱材
ヤ７）３０８が貫通できるようにする。断熱要素材３１
６の枚数は１枚もしくは複数枚取り付ける。

さらに、カバーガス層３１１に面するポンプ胴体外表面
にも断熱要素材を取υ付け、胴体のゆがみを防止する。

第１図〜第６図で示した一構造の断熱材３１４は円筒状
に加工し、特に胴体の周方向の温度分布を均一にする。

すなわち、熱伝導性に優れたａ軸方向をポンプ胴体の周
方向、熱伝導性の悪いＣ軸方向°をポンプ胴体の軸方向
になるように加工して塩９付ける。同様に、ルーフスラ
ブ３のポンプ挿入口内面に第１図〜第６図で示した一構
造の断熱材３１３を取り”付は周方向の温度分布の均一
化を図る。

以上、ポンプ本体及びルーフスラブに本発明である断熱
材を適用することにより、温度分布を均一化し、ポンプ
構造材のゆがみを防止して、高速回転のみならず低速回
転にも適した長寿命で信頼性の高いポンプを提供するこ
とができる。

タンクＷＦＢＲの中間熱交換器への適用例を第１２図に
示し、以下に述べる。

第１３図で示した中間熱交換器５は炉心２で加熱された
ホットプレナム１０内の高温で放射性生成物を含むす）
　ＩＪウムと２次冷却系の低温の放射性生成物を含まな
いす）　ＩＪウムとの間で熱交換させるだめの機器であ
る。中間熱交換器５はルーフスラブ３の上部からホット
プレナム１０及びコールドブレナム９にまたがって挿入
されている。上部のホットプレナム内のナトリウムを中
間熱交換器５の流入口より胴体内に導き、胴体内を流下
し、コールドプレナム９内の流出口より排出する。一方
、２次ナトリウムはルーフスラブ３の上部ノズルよシ中
間熱交換器５内に流入し、最下端でＵターンして、再び
ルーフスラブ３の上部に戻り、他のノズルより排出され
る。これら詳細については、第１２図を用いて説明する
。中間熱交換器胴体３５７の最下端には鏡板３５９が取
シ付けられ、上部にはフランジ３６０が設けられ、この
上部フランジ３６０の中央部を貫通して最下端近傍まで
のびる二次す）　ＩＪウム入口管３５２が設けられてい
る。−次ナトリウム液面４下の中間熱交換器胴体内部に
は二次ナトリウム入口管３５２を取シ囲むように多数の
伝熱管３５４が配置され、伝熱管３５４の上端及び下端
はそれぞれ管板３６１゜３６２で固定されている。下端
の管板３６２と鏡板３５９とで囲まれた空間は二次す）
　ＩＪウムの下部プレナム３５３を形成し、上端の管板
と二次ナトリウム入口管３５２の外側を取シ囲むように
設けられた二次ナトリウム出口管３５６との間には上部
プレナム３５５を形成している。上部プレナム３５５の
外側にはしやへい体３６３が取り付けられており、これ
ら全ての中間熱交換器構成部材はルーフスラブ３の取υ
付は口から吊り下げられている。

ホットプレナム１０内の高温のナトリウムは胴体３５７
の上部に設けられた二次す）　ＩＪウム流人口３５０よ
シ胴体３５７の内部に導かれ、伝熱管３５４の外側を流
下し、−次ナトリウム流出口３５１からコールドプレナ
ム９内へ流出する。一方、蒸気発生器（図示せず）で水
と熱交換し、低温になった二次ナトリウムは二次ナトリ
ウム入口管の内部を流下し、下部プレナム３５３に流入
する。下部プレナム３５３で二次ナトリウムの流れは反
転し、伝熱管３５４群の内部を上昇し、上部プレナムへ
と流れ、二次ナトリウム流出管３，５６より二次冷却（
図示せず）へと流出する。−次ナトリウムと二次ナトリ
ウムの熱交換は胴体３５７の内部に設けられた伝熱管３
５４群を介して行なわれる。

このような中間熱交換器において、タンク炉へ・の取ｐ
付は位置によって胴体に温度分布が生じ、その結果熱歪
を起こし、溶接部やシール部に外力が加わるので健全性
をそこな゛うおそれがある。特に、熱歪はナトリウム中
よシもカバーカス中で発゛生じやすい。これは、カバー
ガス層ではガスの対流により熱伝達されるので円周方向
に温度差がつきやすいためである。この温度差が中間熱
交換器の円周方向に生じると、熱膨張差によって軸方向
のゆがみが生じ、ホットプレナム１０とコールドプレナ
ム９のシール部３５８を変形させる可能性がある。この
熱膨張差を均一にするには周方向の温度分布を均一にす
る必要がある。そこで、周方向の温度分布を均一にする
ことを目的として、本発明の断熱要素材を適用する。第
１図〜第６図で示したー・構造の断熱材を円筒状に成形
した断熱材３６４をカバーガス中に面する胴体３５７に
取り付は円周方向の温度分布を均一にする。さらに、し
やへい体３６３の上部プレナム３５５に面する部分に同
様の断熱材３６５を適用し、円周方向の温度分布を均一
化する。

以上、中間熱交換器に本発明である断熱材を適用するこ
とＫよシ、中間熱交換器胴体のゆがみを防止し、溶接部
等の健全性及びホットプレナムとコールドプレナムのク
ール部の健全性を保ち信頼性の高い中間熱交換器を提供
することができる。

他の応用例を以下に述べる。

原子炉の仮想最大事故の一つに炉心溶融−再臨界事故が
考えられている。炉心２の核燃料要素が何らかの原因に
より核暴走して溶融し、これが高圧プレナム１８の構造
物を溶かして炉容器１の底部に落下するもので、落下し
た溶融物が、物理的に集合すると再び臨界に達し、そこ
で核反応が起こる。これを防止するために、１つの方法
は溶融落下物を分散するような構造が考慮されている。

さらに、安全対策として、溶融物により炉容器が溶けな
いようにすること、溶けても安全容器１９またはビット
室２５で確実に保護できるような構造物が種々考えられ
ている。この問題に対し、本発明の断熱材を炉容器１の
底部に配設することにより、炉容器１の溶融を防止する
ことが可能となる。すなわち、本発明の断熱材は、表面
の保饅部材は例えばステンレス鋼である場合はこれが溶
融すると考えられるが、その中身に使用する熱的異方性
部材にＰＧを使用すれば、これの融点は２０００Ｃ以上
であるから溶けることはない。そしてとのＰＧの断熱効
果で、炉容器１の温度上昇を少なくすることができ、炉
容器１が溶けることを防止できる。断熱材は平面方向を
熱伝導の良いａ軸としておけば、断熱材の局所に炉心溶
融物が接　。

触しても、その熱は断熱材の全平面にすばやく伝播され
るので、局所的に高温になることも避けられる。なお、
本断熱材の配役方法は容器の底に密１・ｉ　接させる方
法、炉容器壁との間にナトリウム層を形成して対流によ
る冷却効果を上げるために離して支持する方法等が考え
られる。さらに安牽辞を高めるには、高圧プレナム１８
の底面や、安全容器の底面にも、本発明の断熱材を配設
しておくことが良い。

上記のような応用例は、タンク型ＰＢＲに限らずループ
壓ＦＢ凡はもとよシ、ＢＷＲ，ＰＷＲ。

及びＡＴＲ等にも適用し、同様の効果が得られる。

また熱衝撃を受け易い例えばループ型ＦＢＲのオーバー
７０−タンク底部や炉容器内の一次ナトリウムノズル等
にも本発明の断熱材を設けて熱衝撃による悪影響を緩和
させることができる。

その他の応用例を以下に述べる。

本発明の断熱材を熱輸送体として応用することができる
。熱的異方性部材がＰＧの場合、ａ軸の熱良導特性を利
用し、高温物質から低温物質に熱輸送でき、輸送途中の
熱損失は、ａ軸の断熱特性で有効に抑制できる。この場
合には、断熱材は第３図の形状とすることが放熱面の関
係から有効である。いわゆるヒートパイプと類似の活用
の仕方ができるが、ヒートパイプよシ勝る点は、ａ軸の
断熱特性に依る自身の断熱効果と、真空容器のように圧
力バウンダリを必要としない点である。

熱源及び受熱源が流体で、両者の直接接触をとう゛して
も避けなければならないような機器に適用するのが好都
合であるう例えばＦＢＨの蒸気発生器に適用し、ａ軸の
一端をナトリウムタンク中に他端を水のタンク中に挿入
して、ナトリウムと水との接触の可能性を確実に除去す
ることができる。

同様の構成により化学プラントに適用することも可能で
ある。この例では、断熱材自身が被熱じゃへい物体とな
り、Ｃ軸方向が自身の中心軸に向う方向に整理される。

また、家庭用暖冷房機器としても用途は広く考えられあ
。例えば、地中の一定温度源を利用し、居住環境側の温
度をコントロールする場合の熱輸送体などである。

′さらに１定められた容器内の温度を一定に保持するよ
うな機器に適用できる。例えば高温恒温槽。

冷凍・冷蔵庫等、上下に温度分布がつきやすいので、Ｐ
ＧＯａ軸の特性を上下に活用し、上部の熱をすばやく底
部に移送して一定温度化を計れる。

従来のような流体攪拌式と異なシ静的な方法で達成可能
となる。

このように本発明の断熱材自身の効果として、Ｌ　断熱
性能が秀れているために、断熱材を小型化、＠景化、簡
素化を達成できる。

λ　断熱材の断熱方向と垂直になる方向には熱伝導性が
秀れているために均一な温度分布を得ることができる。

したがって局所的な熱変形を防止できる。

３、断熱材の主要部材である熱伝導率異方性部材にパイ
ロライティックカーボンを使用すれば１０００Ｃ以上の
高温域における断熱材として適用できる。

又、本発明の断熱材を適用した機器に対する効果として
、　゛ １、機器の熱しゃへい性能が高い。

２、機器の熱しゃへいを効果的に達成できるので熱しゃ
へい体を含めた機器の物量低減化を達成できる。

３、機器への受熱量を低減し、その熱を任意の方向に均
一分散可能であるため、機器の熱変形の不均一さに依存
するゆがみを抑制することができる。

本発明の断熱材を適用した機器への波及効果として、 １、前記の如く、熱しｆへい体を小型、軽量、簡素化で
きるために、特に大聖化１重量化する例えばタンク型Ｆ
ＢＲのよう、なプラントでは、プラントの全体を小型、
軽量、簡素化が容易となり、コスト低減、耐震強度の向
上を計ることができ、信頼性、経済性を向上する効果が
生まれる。

２　熱輸癲性の面でみると化学的反応性の強い物質量に
おける熱交換を本発明の断熱材を介して分離した状態で
実行できるため、安全性を著しく向上する効果が生まれ
る。

３、　同様に本発明の断熱要素材を均一な温度とす１′
１　る系内に熱輸送の媒体として応用することにより温
度差に基づく熱輸送を効果的に°実行できて、温度の均
一化を容易にすることができる。

が得られる。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、断熱主部材の熱伝導率の
二次元方向への差を利用することで小形軽量で断熱性層
の良い断熱材を提供できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による断熱材の断面図、第２図
は同じく他の実施例による断熱材の断面図、第３図は同
じくさらに他の実施例による断熱材の断面図、第４図は
同じく第１図、第２図、第３図とは別の断熱材の断面図
、第５図は第４図に示したクッション材の表面部を拡大
して示した図、第６図は本発明の別の実施例による断熱
材の断面図、第７図は本発明による御所熱材の一セグメ
ントをタンク型ＦＢＲの隔壁に取付けた状態を断１面で
示した斜視図、第８図は第７図に示したセグメントの各
セグメント間連結部を示した縦断面図、第９図は第８図
で示しだセグメントの垂直隔壁への取付は部を断面表示
して示した斜視図：、第１０図は本発明の一実施例によ
るタンク型ＦＢＲ，のプラットホーム部の縦断面図、第
１１図は本発明の断熱材をタンク型ＦＢＨのポンプ部及
びその近傍に採用した例を示す図、第１２図は同じく中
間熱交換器に採用した例を示す図、第１３図は従来のタ
ン゛り凰ＦＢＲの断面概略図、第１４図は第゛１３図に
示した隔壁部の拡大斜視図、第１５図は第１４図に示し
た熱しゃへい体の縦断面図、第１６図は第１５図の要部
詳細断面図、第１７図は第１３図に示したプラットホー
ム部の拡大断面図である。 １・・・原子炉容器、３・・・ルーフスラブ、４・・・
ナトリウム液、５・・パ熱交換器、６・・・機械式ポン
プ、７・・・炉心上部機構、１１・・・水平隔壁、１６
・・・プラットホーム、２６・・・回転プラグ、１ｏｏ
・・・断一部材（主部材〕、１０６　、１０６　ａ　、
　１０６　ｂ　・”クッション材、１０１・・・保護部
材、１２ｏ・・・断熱材のセグメント、１２５・・・曲
げ板。 代理人　弁理士　高橋明夫 第　／ＩＸＩ 第　Ｚ　図 第３　図 ００ 拓　ｇ込 高ｌＺ　図 弯ＩＩＪ−図 拓７５図　−！１Ｊｌ１図 ＪＬ） 第１７゛図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱伝導率に二次元方向において差を生じる主部材を
   、前記二次元方向の内の熱伝導率の低い方向を被熱じゃ
   へい物体へ向けて配置したことを特徴とした断熱材。 ２、特許請求の範囲の第１項において、前記主部材はグ
   ラファイト系の組成が主成分であることを特徴とした断
   熱材。 ３、特許請求の範囲の第１項において、前記主部材を前
   記主部材と異種の保護部材で覆うことを特徴とした断熱
   材。 ４、特許請求の範囲の第３項において、前記保護部材は
   主部材及び外周雰囲気に対して化学的に安定な部材であ
   ることを特徴とした断熱材。 ５、特許請求の範囲の第３項において、主部材はグラフ
   ァイト系の部材であり、前記保護部材は複数種材の合材
   であり、前記複数種材のうちすくなくとも一種はカーボ
   ンに対して非浸透性を有する部材であることを特徴とし
   た断熱材。 ６、特許請求の範囲の第３項において、主部材と保護部
   材の間または複数個の主部材の該部材同志の隙間に弾性
   効果を有する部材を配設したことを特徴とした断熱材。 ７、特許請求の範囲の第６項において、弾性効果を有す
   る部材のすくなくとも表面はニッケルに富む材質である
   ことを特徴とした断熱材。 ８、特許請求の範囲の第５項において、前記複数種材の
   合材で覆ったグラファイト系部材を原子炉のナトリウム
   液またはナトリウム蒸気の存在雰囲気に接する位置に配
   置されることを特徴とした断熱材。 ９、冷却材を入れた原子炉容器内の温度差のある領域間
   に壁を備えた原子炉において、熱伝導率が二次元方向に
   おいて差を生じる主部材をすくなくとも構成材とする断
   熱材を、前記壁へ、又は前記壁として熱の良伝導方向を
   前記壁の面に沿う方向に方向性を設定して設置したこと
   を特徴とした設備。 １０．特許請求の範囲の第９項において、前記原子炉は
   ホット及びコールドの各プレナム間を流通する冷却材と
   してナトリウムを有し、断熱材は主部材をナトリウムに
   対して化学的に安定な保護部材で覆った構成であること
   を特徴とした設備。 １１、特許請求の範囲の第１０項において、前記主部材
   はグラファイト系の部材であって、前記保護部材はカー
   ボンに対して非浸透性を有する部材刃おることを特徴と
   した設備。 １２、特許請求の範囲の第１０項において、前記断熱材
   は、主部材がグラファイト系部材であって、前記主部材
   をカーボンに対して非浸透性を有する部材で覆い、これ
   らを保護部材で覆って構成したことを特徴とした設備。 １３、容器内に入れた液体の液面上方に熱対流層を有し
   、前記容器の土壁から容器内へ機器を貫通しゝ　て成る
   装置において、前記上壁の前記機器の貫通孔局面と前記
   機器との間、又は前記熱対流層と面する前記機器の周面
   に、熱伝導率が二次元方向において差を生じる主部材を
   、熱の良伝導方向を周方向に設定して取り付けたことを
   特徴とした設備。 １４、特許請求の範囲の第１３項において、前記流体は
   ナトリウムであって、断熱材は主部材をナトリウムに対
   して化学的に安定な保護部材で覆った構成であることを
   特徴とした設備。 １５、特許請求の範囲の第１４項において、前記主部材
   はグラファイト系の部材であって、前記保護部材はカー
   ボンに対して非浸透性を有する部材であることを特徴と
   した設備。 １６、特許請求の範囲の第１４項において、前記断熱材
   は、主部材がグラファイト系部材であって、前記主部材
   をカーボンに対して非浸透性を有する部材で覆い、これ
   らを保護部材で覆って構成したことを特徴とした設備。