JPS62287181A - 原子炉 - 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】

（発明の目的） （産業上の利用分野） 木発ＩＩは金属プトリウム笠の液体金属を冷却｛Ａとし
て使用ケる高速増殖型原子炉に係り、とりわけ原子炉容
器を小型化でき機器・配管類の接続を容易に行うことが
できる原子炉に関Ｉｆる。 （従来の技術） 一般に高速増殖炉では冷却材として液体プトリウム等の
液体金属が用いられてＪ３リ、このような原子炉では炉
心を通過する冷却材が強く放羽化される等の理由から一
次冷却材循団ボンブに１ｊ、って一次冷却材を炉心およ
び熱交換器を介して循環させ、この中間熱交換器で二次
冷却材と熱交換をなし、さらにこの二次冷月ＨＪを蒸気
発生器等を介してｌｌｌ！Ｉ環して高圧蒸気を得るよう
に構成されＣいる。 そして、従来この種の原子炉は大別してループ形とタン
ク形とに分けられる。ループ形１ｊ；

【子炉は第３図に
示す如く構成され、原子炉容器２１内に炉心２２を収容
している。また原子炉δ器２１外には−次冷却材用の循
環ポンプ２３および中間熱交換器２４が設置され、これ
らは配管２５で順次接続され、−次冷却材が循環する開
ループを形成したものである。そして、炉心２２を通過
して加熱された高温の一次冷ｋｌ材は配管２５を介して
循環ポンプ２３に案内され、この循環ポンプＣで圧送さ
れる。圧送された一次冷ｒＪＩ材（よ中間熱交換器２４
に案内され、ここで二次冷却材と熱交換し、６月１され
る。中間熱交換器２４から流出した低温の一次冷却材は
配管２５を介して原子炉容器２１内に還流され、再び炉
心２２に案内される。しかし、このようなループ形の原
子炉は高温の一次冷却材を流通さぼる配管２５が原子炉
容器２１外で？Ｑｌに配管されるため、全体が大形化し
、したがって、原子炉を収容する原子炉建屋が人形化す
る不具合があった。 一方、前記タンク形の原子炉は第４図に示す如く構成さ
れ、大形の原子炉容器３１内に炉心３２を収容するとと
もにこの原子炉容器３１内に一次冷１４１月用の循環ポ
ンプ３３および中間熱交換器３４をそれぞれ収容し、こ
れらの間を隔壁３６によって区画して一次冷却材の循環
流路を構成したらのである。そして、循環ポンプ３３で
圧送された一次冷却材は炉心３２に供給され、この炉心
３２を通過して高温となった一次冷ｒＪＩ材は中間熱交
換器３４を通ってここで二次冷却材と熱交換され、その
後循環ポンプ３３に戻される乙のである。 このようなタンク形の原子炉は一次冷Ｌ１材が原子炉容
器３１内で循環するため、外部に一次冷ｕ１材の配管を
配設する必要がなく、原子炉全体が小形化する。しかし
、原子炉容器３１内に循１還ポンプ３３および中間熱交
換器３４を共に収容づるため、原子炉容器３１が極めて
大形化づるという問題があった。このため、輸送の関係
等の理由から原子炉容器３１は複数に分割したちのを１
揚で製作した後現場で組み立てねばならず、製作が内列
であった。また、原子炉容器３１内に循環ポンプ３３や
中間熱交換器３４を収容するので空間的余裕がイｒく、
これらのけ器の保守、補氷等が困り・「となる問題があ
った。また、中間熱交換器３４は原子炉容器３１内の炉
心３２に隣接して設けねばならず、中間熱交換器３４の
内部を流れる二次冷ｒＪＩＵの放射化を回避するための
中性子遮蔽材を炉心３２の周囲に設置する必要があり、
原子炉容器３１内の構造が大手足となる不具合があった
。 上述したよらな問題点を解決し、原子炉建屋全体を］ン
バクトにすることができ、かつ原子か容；μを小型化し
て原子炉容薫内を簡略化するものとして第５図に示すよ
うなハイブリッド形原子炉が開発されている。 このハイブリッド形原子炉は、原子炉容器４１内に炉心
４２を収納づるとともに、この原子炉容器４１外に一次
冷却材用の循環ポンプ４３を収納し、原子炉容器４１外
には中間熱交換器１１４が設置され、これらは、配管４
５で接続され、−次冷却材が循環する開ループを形成し
たしのである。 炉心４２を通過して加熱された高温の一次冷却材は配管
４５を介して中間熱交換器４４に案内され、ここで二次
冷ｆＪｌ材と熱交換し６即される。中間熱交換器４４か
ら流出した低温の一次冷却材は配管４５を介して循ｌ■
ポンプ４３に案内され、この循環ポンプ４３で圧送され
て再び炉心４２へ案内される。 このようなハイブリッド形原子炉の循環ポンプ４３に【
ま、−次冷却材を中間熱交換器４４から循１１ポンプ４
３内に吸引する入側配管４５ａと、−次冷却材を炉心４
２に圧送する出側配管／Ｉ５ｂとが接続されている。ま
た、循環ポンプ４３に吸引される一次冷ｆＪＩ材は、中
間熱交換器４／ｌ〜ゝ）配管４５ａを経ているためかな
りの圧力損失が生じる。 このためポンプ吸込圧力を所定の圧力以上にＩｆｆ　１
．’ｉし循環ポンプ４３の安定運転を確保するため、入
側配管４５ａは一次冷ｆＪＩ材液面よりかイρつ下方で
（ｌｉ１１環ポンプ４３に接続されている。 （発明が解決しようとＪ゛る問題点） 上述のようにハイブリッド形原子炉の循１築ポンプ４３
には一次冷ｆＪ］材液面よりかなり下方−（−入側配管
４５ａが１８続されるので、循環ポンプはその１袖艮を
Ｉ’；ｚ＜シて大型化する必要があり、このため原子炉
容器４１仝休が大型化してしまうという間題がある。ま
た、循環ポンプ４３には入側＾１管４５ａおよび出側配
管４５ｂが接続固定されるため、原子炉容器４１内が複
連な配管構造となり配管接続作業に手間がかかるという
問題がある。 本発明はこのような点を考慮し−てなされたものであり
、循環ポンプを小型化して原子炉容器全体をコンパクト
にすることができ、かつ眼器・配管類の接続を容易に行
うことができる原子炉を提供することを目的とする。 〔発明の構成） （問題点を解決するための手段） 本発明は、原子炉容器内に収納された炉心と、原子炉容
器外に配置され一次冷２Ｊ１月と二次冷ｆＪＩ材との熱
交換を行う中ＩＳｌ熱交換器とを備え１こ原子炉であっ
て、前記原子炉容器内に原子炉容器内の一次冷却材を吸
引する循環ポンプを設ｉ−Ｊ、この循環ポンプの出側配
管を前記中間熱交換器に接続し、中間熱交換器の出側配
管を前記炉心に接続したことを特徴としている。 （作　用） 原子炉容器内の一次冷１．ＩＩ材は’Ｗｊ　Ｉｎポンプ
にｉｉ’：ｉ　ｔ＊吸引され、循環ポンプの出側配管か
ら中間熱交ｊｇ！器に送られる。従って、循環ポンプの
吸込Ｅ〔力が入側配管や中間熱交換器等ににつて低Ｆり
ることはないので、循環ポンプを一次冷７４１月の液面
近くに配置することができる。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例についＣ説明する
。 第１図および第２図は本発明による原子力】の一実施例
を示す図である。第１図にＪ′３いて、原子炉容器１内
には炉心２が収容され、この炉心２は炉心支ｌｈ板３に
支持されている。この炉心２の上方には上部ブレナム４
が形成され、また下方には下部ブレナム５が形成されて
いる。また、この原子炉容器１の上面間口は遮へいプラ
グ６によって閉塞され、この鴻へいプラグ６の下方には
炉心２の上面に対向して炉心上部Ｒ構７が設（）られて
いる。 この炉心２の外周には複数、例えば４阜の循環ポンプ８
が環状に配置されている。またこの循環ポンプ８に対応
して、原子炉容器１の外側に中間熱交換器１２が配置さ
れている（第２図参照）。 循環ポンプ８には入側配管は設けられておらず、上部ブ
レナム４の一次冷ｒＪｌ材を直接楯１１ポンプに吸引す
るよう構成されている。また、循環ポンプ８の出側には
循環ポンプ８どのむ税が容易な連絡管１１が接続されて
いる。この連絡管１１には出１１１１１配管１０の一端
が接続され、出側配管１０の他端【よ中間熱交換器１２
に接続されている。また、中間熱交換器１２の出側配管
１５は炉心２のＦ方の下部ブレナム５に接続されている
。この中間熱交換器１２には一次冷ｆＪｌ材ど熱交換さ
れる二次冷ＩＪ＋祠の入口配管１３と出口配管１４とが
くれぐれ接続されている。 次にこのような構成からなる本実１１８Ａ例の作用につ
いて説明する。 炉心２を通過して？３潟となった一次冷ＩＪｌ材は上部
ブレナム４に流出し、この１１：ｊｉ６１２の一次冷却
材は循環ポンプ８によって連絡管１１、出側配管１０を
経て中間熱交換器１２に流入する。この中間熱交換器１
２内で一次冷ｆＪｌ材（よ二次冷ｆＪＩ月と熱交換し、
低温となって出側配管１５を経て下部ブレナム５に流入
する。そしてこの低温の一次冷２４＋祠は再び炉心２に
供給される。一方中間熱交換器１２内で・１コ温とされ
）ζ二次冷ｆＪＩ材（、ヨ悪気を発止さけ、この発生蒸
気によって動力を供給り゛る。 本実ｆ池例ににれぼ、−次冷ｆＪＩ祠が循１渭ポンプ８
に吸引される際、−次冷７Ｊｌ祠は上部ブレナム１から
配管を通らず直接循環ポンプ８に吸引される。 従って、入側配管つ中間熱交換器答によるＩ：ｔ：　Ｉ
ｔ、＞どそれに伴う循環ポンプ８の吸込圧力の低ｒをと
１点する必要はないので、循環ポンプ８を一次冷’、ｆ
ｌ　Ｕの液面近くに配置りることがでさる。このため循
環ポンプ８を軸長を短くして小型化り−ることができ、
これに伴って原子炉容器１を小型化づることができる。 また軸長を短くできるので、循環ポンプ８を高回転運転
とし、円滑な原子炉運転を行うことができる。 また、循環ポンプ８は連絡管１１に６脱自在に取り付け
ることができるので、循環ポンプ８の取り付は取り外し
が容易にできる。また、循環ポンプ８に接続固定される
配管は従来のハイブリッド形原子炉に比べて少なくなる
ので、原子４容３１内の複雑な配管接続作業が不要とな
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、循還ポンプの吸込圧力が入側配管や中
間熱交換器等によって低下することはないので、循１？
：４ポンプを一次冷却材の液面近くに配置することがで
きる。このため循環ポンプの軸長を短くし、循環ポンプ
を小型化するとともに、原子炉容器全体も小型化づるこ
とかできる。また循環ポンプの軸長を短くすることがで
きるので、高速ポンプ運転が可能となり円滑な原子炉運
転を行うことができる。 また、循環ポンプに接続される配管を少なくづることが
できるので、原子炉容器内の複雑な配管接続作業が不要
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による原子炉の一実施例を示す縦断面図
、第２図は第１図ｔｔｙｎ線断面図、第３図は従来のル
ープ形原子炉を示す［断面図、第４図は従来のタンク形
原子炉を示す縦断面図、第５図は従来のハイブリッド形
原子炉を示す縦断面図である。 １・・・原子炉容器、２・・・炉心、４・・・上部ブレ
ナム、５・・・下部ブレナム、８・・・循環ポンプ、１
１・・・１ｌｌｌｊ絡管、１２・・・中間熱交換器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−刊 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉容器内に収納された炉心と、原子炉容器外に
   配置され一次冷却材と二次冷却材との熱交換を行う中間
   熱交換器とを備えた原子炉において、前記原子炉容器内
   に原子炉容器内の一次冷却材を吸引する循環ポンプを設
   け、この循環ポンプの出側配管を前記中間熱交換器に接
   続し、中間熱交換器の出側配管を前記炉心に接続したこ
   とを特徴とする原子炉。 ２、循環ポンプと循環ポンプの出側配管とは着脱自在の
   連絡管を介して接続されてい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。