KR20120083434A - A heat exchanger, methods therefor and a nuclear fission reactor system - Google Patents

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KR20120083434A
KR20120083434A KR1020127010295A KR20127010295A KR20120083434A KR 20120083434 A KR20120083434 A KR 20120083434A KR 1020127010295 A KR1020127010295 A KR 1020127010295A KR 20127010295 A KR20127010295 A KR 20127010295A KR 20120083434 A KR20120083434 A KR 20120083434A
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존 디 맥휘터
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시리트 엘엘씨
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Abstract

열교환기, 이 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템이 개시된다. 상기 열교환기는 챔버를 통한 고온의 일차 열전달 유체의 균일한 유동을 위한 형상으로 된 배출 플레넘 챔버를 내부에 형성하는 열교환기 본체를 포함한다. 복수의 인접한 열전달 부재가 열교환기 본체에 연결되고 그리고 상기 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 유동 통로는 배출 플레넘 챔버 내로 개방된다. 미리 정해진 거리에 의한 열전달 부재들의 간격은 유동 통로를 통해서, 열전달 부재들의 표면들에 걸쳐서 그리고 배출 플레넘 챔버 내로 일차 열전달 유체를 균일하게 분포시킨다. 각각의 열전달 부재는 저온의 이차 열전달 유체의 유동을 위해서 유동 채널을 관통 형성한다. 일차 열전달 유체가 상기 챔버를 통해서 유동함에 따라 그리고 이차 열전달 유체가 동시에 유동 채널을 통해서 유동함에 따라, 열전달은 고온의 일차 열전달 유체로부터 저온의 이차 열전달 유체로 이루어진다. A heat exchanger, a method for this heat exchanger and a nuclear fission furnace system are disclosed. The heat exchanger includes a heat exchanger body that forms an exhaust plenum chamber therein shaped for uniform flow of the high temperature primary heat transfer fluid through the chamber. A plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body and spaced apart by a predetermined distance to form a plurality of flow passages between the heat transfer members. The flow passage opens into the discharge plenum chamber. The spacing of the heat transfer members by a predetermined distance evenly distributes the primary heat transfer fluid through the flow passage, across the surfaces of the heat transfer members and into the discharge plenum chamber. Each heat transfer member is formed through the flow channel for the flow of the low temperature secondary heat transfer fluid. As the primary heat transfer fluid flows through the chamber and as the secondary heat transfer fluid flows through the flow channel at the same time, the heat transfer is from the hot primary heat transfer fluid to the cold secondary heat transfer fluid.

Description

열교환기, 이 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템{A HEAT EXCHANGER, METHODS THEREFOR AND A NUCLEAR FISSION REACTOR SYSTEM}Heat Exchanger, Method and Nuclear Fission Furnace System for Heat Exchanger

관련 출원의 상호-참조Cross-Reference to Related Applications

본원 발명은 이하에 나열된 출원(들)("관련 출원들")로부터의 가장 최초의 이용가능한 유효 출원일(들)의 이익과 관련되고 또 그러한 이익을 주장한다(예를 들어, 가명세서 특허 출원 이외에 대한 가장 최초의 이용가능한 우선일의 주장 또는 관련 출원(들)의 가명세서 특허 출원 또는, 임의의 그리고 모든 모출원, 모출원의 모출원(grandparent), 모출원의 모출원의 모출원 등에 대한 35 U.S.C §119(e)에 따른 이익의 주장). 관련 출원들의 그리고 관련 출원들의 임의의 및 모든 모출원, 모출원의 모출원, 모출원의 모출원의 모출원 등의 모든 청구대상은, 그러한 청구대상이 본원과 불합치되지 않는다면, 본원에서 참조되어 포함된다.
The present invention relates to and claims such benefit of the earliest available valid application date (s) from the application (s) listed below (“related applications”) (eg, in addition to the pseudonymized patent application). The claim of the earliest available priority date for, or the alias for, the related application (s), the patent application, or any and all parental applications, the grandparent of the parent, the parental source of the parent, or the like. Claiming interest under USC §119 (e)). All claims of related applications, and any and all parent applications, parent applications of parent applications, parent applications of parent applications, and the like, are hereby incorporated by reference unless such claims are inconsistent with the present application. do.

관련 출원:Related Applications:

USPTO 특별법 요건(extra-statutory requirement)을 고려하여, 본원은 발명자 Jon D. McWhirter 명의로 2009년 9월 25일자로 출원한 "열교환기, 이 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템" 이라는 명칭의 미국 특허출원 제 12/586,741 호의 부분계속출원을 구성하고, 상기 미국특허출원은 현재 동시-계류중이고, 또는 현재 동시-계류중인 출원이 상기 출원일의 이익을 향유할 수 있는 그러한 출원이다. In view of the USPTO extra-statutory requirement, the present application is filed on September 25, 2009, in the name of inventor Jon D. McWhirter, entitled "Heat exchanger, method and method for nuclear heat exchanger," a US patent. Consisting of a partial continuing application of Application 12 / 586,741, the United States patent application is such an application which is currently co-pending, or in which a co-pending application may enjoy the benefit of the filing date.

USPTO 특별법 요건을 고려하여, 본원은 발명자 Jon D. McWhirter 명의로 2009년 12월 15일자로 출원한 "열교환기, 이 열교환를 위한 방법 및 핵분열로 시스템" 이라는 명칭의 미국 특허출원 제 12/653,656 호의 부분계속출원을 구성하고, 상기 미국특허출원은 현재 동시-계류중이고, 또는 현재 동시-계류중인 출원이 상기 출원일의 이익을 향유할 수 있는 그러한 출원이다. In consideration of the USPTO special law requirements, the present application is part of US patent application Ser. No. 12 / 653,656, filed December 15, 2009 in the name of inventor Jon D. McWhirter, entitled "Heat exchanger, method for heat exchange and nuclear fission system." Consisting of an ongoing application, the US patent application is such a co-pending application, or a co-pending application may enjoy the benefit of the filing date.

USPTO 특별법 요건을 고려하여, 본원은 발명자 Jon D. McWhirter 명의로 2009년 12월 15일자로 출원한 "열교환기, 이 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템" 이라는 명칭의 미국 특허출원 제 12/653,656 호의 부분계속출원을 구성하고, 상기 미국특허출원은 현재 동시-계류중이고, 또는 현재 동시-계류중인 출원이 상기 출원일의 이익을 향유할 수 있는 그러한 출원이다. In view of the requirements of the USPTO Special Law, the present application is directed to US patent application Ser. No. 12 / 653,656, entitled "Heat Exchanger, Method and Method for Nuclear Fission Furnace System," filed December 15, 2009 in the name of inventor Jon D. McWhirter. Consisting of a partial continuing application, the U.S. patent application is such a co-pending application, or a co-pending application may enjoy the benefit of the filing date.

미국특허상표청(USPTO)은, 미국특허상표청의 컴퓨터 프로그램에 의해서 특허 출원인이 일련 번호를 기재하는 것 그리고 출원이 계속 또는 부분계속 출원인지의 여부 모두를 기재하는 것이 요구된다는 내용을 발효하기 위한 공지를 하였다. http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/2003/weekl1/patbene.htm 에 기재된 "Stephen G. Kunin, Benefit of Prior-Filed Application, USPTO Official Gazette March 18, 2003" 참조. 본원 출원인 법인격체(Entity)(이하에서 "출원인"이라 함)는 법령에 의해서 규정된 바와 같이 우선권 주장의 기초가 되는 출원인(들)에 대해서 앞서서 구체적으로 기재하였다. 출원인은 그러한 법령은 해당 특정 기준 언어 상으로도 명백하고 그리고 미국 특허출원에 대한 우선권 주장을 위해서 "계속" 또는 "부분계속"과 같은 임의 특정(characterization) 또는 일련 번호를 요구하지 않는다는 것으로 이해하고 있다. 전술한 내용에도 불구하고, 출원인은 미국특허상표청의 컴퓨터 프로그램이 특정한 데이터 입력 요건을 요구하는 것으로 이해하였고, 그에 따라 출원인은 본 출원을 전술한 모출원의 부분계속으로 기재하였으나, 그러한 기재는 본 출원이 모출원(들)의 내용(matter)에 부가하여 임의의 새로운 내용을 포함하는지의 여부에 관하여 결코 어떠한 타입의 언급이나 인정을 하는 것이 아님을 분명히 하는 바이다. The United States Patent and Trademark Office (USPTO) is notified for entering into force by the United States Patent and Trademark Office computer program that a patent applicant is required to list both a serial number and whether the application is a continuing or partly pending application. Was done. "Stephen G. Kunin, Benefit of Prior-Filed Application, USPTO Official Gazette March 18, 2003" at http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/2003/weekl1/patbene.htm Reference. The Applicant Entity (hereinafter referred to as "Applicant") has been specifically described above with respect to the Applicant (s) on which the claim of priority is based, as prescribed by statute. Applicants understand that such statutes are clear in that particular reference language and do not require any characterization or serial number, such as "continued" or "partial," for priority claims on US patent applications. . Notwithstanding the foregoing, Applicants have understood that the US Patent and Trademark Office computer program requires certain data entry requirements, and as a result, Applicant has described this application as a partial continuation of the aforementioned parent application, but such description is the present application. In addition to the matter of this application (s), it is clear that no type of reference or recognition is made as to whether it contains any new content.

본 출원은 전체적으로 시스템, 프로세스 및 상기 프로세스를 실행하는 요소들을 포함하는 유도 핵반응에 관한 것으로서, 보다 특히 열교환기, 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템에 관한 것이며, 상기 요소들의 예를 들면 베셀(vessel; 용기) 내의 액체 냉각제 내에 침잠된 반응로 코어, 일차 열교환기, 또는 펌프가 포함된다. The present application relates generally to an induced nuclear reaction comprising a system, a process and elements for executing the process, and more particularly, to a heat exchanger, a method for a heat exchanger and a nuclear fission system, for example a vessel; Reactor core, primary heat exchanger, or pump submerged in the liquid coolant in the vessel).

핵분열 원자로의 작동에서, 알려진 에너지를 가지는 중성자들은 높은 원자량을 갖는 핵종(nuclides)에 의해 흡수된다. 결과적인 화합물 핵은, 2개의 낮은 원자량의 핵분열 단편(fragments) 및 붕괴(decay) 생성물을 포함하는 핵분열 생성물들로 분리된다. 모든 에너지를 가지는 중성자들에 의한 그러한 핵분열을 하는 것으로 알려진 핵종들은, 우라늄-233, 우라늄-235 및 플루토늄-239이고, 이들은 핵분열성(fissile) 핵종들이다. 예를 들어, 0.0253 eV(전자 볼트)의 운동에너지를 갖는 열 중성자들은 U-235 원자핵의 핵분열에 사용될 수 있다. 핵연료성(fertile) 핵종들인, 토륨-232 및 우라늄-238은, 적어도 1 MeV(백만 전자 볼트)의 운동에너지를 갖는 고속 중성자들을 이용하는 경우를 제외하고, 유도 핵분열을 일으키지 않을 것이다. 각 핵분열로부터 방출되는 전체 운동에너지는 약 200 MeV이다. 이러한 운동에너지는 열로 변환된다.In the operation of fission reactors, neutrons with known energy are absorbed by nuclides with high atomic weights. The resulting compound nucleus is separated into fission products comprising two low atomic weight fission fragments and decay products. Nuclides known to make such fission by all-energy neutrons are uranium-233, uranium-235 and plutonium-239, which are fissile nuclides. For example, thermal neutrons with a kinetic energy of 0.0253 eV (electron volts) can be used for nuclear fission of the U-235 nucleus. The fertile nuclides, Thorium-232 and Uranium-238, will not cause induced fission, except when using fast neutrons with kinetic energy of at least 1 MeV (million electron volts). The total kinetic energy released from each fission is about 200 MeV. This kinetic energy is converted into heat.

원자로에서, 전술한 핵분열성 및/또는 핵연료성 물질이 통상적으로 복수의 조밀하게 함께 팩킹된(packed) 연료 조립체 내에 수용되며, 상기 연료 조립체는 원자로 코어를 형성한다. 핵분열성 및/또는 핵연료성 물질은 각각의 연료 봉(rod) 주위로 나선형으로 감겨진 와이어 또는 이격부재에 의해서 서로 이격된 연료 봉 내에 수용된 연료 펠릿(pellets) 형태의 플루토늄 및 우라늄의 산화물들의 혼합물일 수 있다. In a reactor, the aforementioned fissile and / or nuclear fuel material is typically contained within a plurality of densely packed fuel assemblies, which form the reactor core. Fissile and / or nuclear fuel material is a mixture of oxides of plutonium and uranium in the form of fuel pellets contained in fuel rods spaced from each other by wires or spacers spirally wound around each fuel rod. Can be.

또한, 상용 핵 발전 반응로에서, 핵분열의 열이 전기로 변환된다. 이와 관련하여, 반응로의 일차 냉각제는 반응로 코어를 형성하는 반응로 연료 조립체를 통해서 펌핑되고, 그리고 핵분열 프로세스에 의해서 가열된다. 일부 반응로 디자인에서, 가열된 일차 냉각제가 증기 발생기로 이송되고, 그러한 증기 발생기에서 가열된 일차 냉각제가 그 열을 증기 발생기 내에 배치된 이차 냉각제(즉, 물)로 전달한다. 이어서, 일차 냉각제는 반응로 코어로 다시 복귀된다. 일차 냉각제의 열을 전달 받은 물의 일부분이 증기로 기화되고, 그러한 증기는 터빈-발전기 세트로 전달되어 전기를 생산한다. 터빈-발전기 세트를 통과한 증기는 응축기로 유동하고, 그러한 응축기는 증기를 물로 응축하고, 그 물은 다시 증기 발생기로 되돌아 간다. In addition, in a commercial nuclear power reactor, the heat of fission is converted into electricity. In this regard, the primary coolant of the reactor is pumped through the reactor fuel assembly forming the reactor core and heated by the nuclear fission process. In some reactor designs, the heated primary coolant is sent to a steam generator, where the heated primary coolant transfers its heat to a secondary coolant (ie, water) disposed within the steam generator. The primary coolant is then returned back to the reactor core. A portion of the water that receives the heat of the primary coolant is vaporized into steam, which is then passed to a turbine-generator set to produce electricity. The steam passed through the turbine-generator set flows to the condenser, which condenses the steam into water, and the water is returned back to the steam generator.

안전하게 전기를 생산할 수 있는 타입의 핵분열로는 풀-타입(pool-type) 액체 나트륨 고속 증식로이다. 이와 관련하여, 우라늄-238이 핵원료성 물질로서 사용될 수 있을 것이다. 우라늄-238은 중성자를 흡수하고 그리고 베타 붕괴에 의해서 핵분열 가능 플루토늄-239로 변환된다. 플루토늄-239가 다시 중성자를 흡수할 때, 핵분열이 일어나서 열을 생성한다. 고속 증식로에서, 물과 같은 감속(moderating) 물질은 냉각제로서 바람직하지 않을 것이다. 그 대신에, 그러한 풀-타입 액체 나트륨 고속 증식 원자로에서는, 나트륨이 냉각제로서 선택되는데, 이는 나트륨이 중성자를 크게 열중성자화(thermalize)시키지 않기 때문이다. 또한, 나트륨의 열 전달 특성으로 인해서, 반응로 코어는 보다 높은 파워(power) 밀도에서 작동될 수 있으며, 그에 따라 반응로의 크기를 줄일 수 있을 것이다. 또한, 나트륨은 약 100 ℃(약 212 ℉)에서 용융되고 그리고 약 900 ℃(약 1650 ℉)에서 비등한다. 그에 따라, 나트륨은 비등 없이 고온에서 사용될 수 있고, 따라서 고온 및 고압 증기가 생성될 수 있게 한다. 이는 다시 발전 플랜트 열 효율을 증대시킨다. A nuclear fission reactor of the type that can safely produce electricity is a pool-type liquid sodium fast breeder. In this regard, uranium-238 may be used as a nuclear material. Uranium-238 absorbs neutrons and is converted to fissile plutonium-239 by beta decay. When plutonium-239 again absorbs neutrons, nuclear fission occurs to produce heat. In high speed propagation furnaces, moderating materials such as water would not be desirable as coolant. Instead, in such a full-type liquid sodium fast propagation reactor, sodium is selected as the coolant because sodium does not thermally neutralize neutrons. In addition, due to the heat transfer properties of sodium, the reactor core may be operated at higher power densities, thereby reducing the size of the reactor. In addition, sodium melts at about 100 ° C. (about 212 ° F.) and boils at about 900 ° C. (about 1650 ° F.). Thus, sodium can be used at high temperatures without boiling, thus allowing high temperature and high pressure steam to be produced. This in turn increases the power plant thermal efficiency.

그러나, 반응로 코어를 통해서 순환하는 나트륨 냉각제는 중성자 흡수로 인해서 방사능을 가지게 된다. 이러한 방사성으로 인해서 반응로 디자이너는 일차 나트륨 냉각제 루프(들)와 증기 발생 루프 사이에서 중간 열교환 루프를 이용한다. 이는 터빈 발전기의 방사능 오염 위험을 낮춘다. 또한, 증기 발생기 파이프 누출이 일어날 수 있다. 증기 발생기를 통해서 나트륨을 운반하는 배관 내에서 누출이 발생된다면, 증기 발생기를 통과한 고온의 방사성 나트륨은 증기 발생기 내의 물 및 증기와 격렬하게 화학반응할 것이다. 이는 증기 발생기 내의 물 및 증기를 방사능 오염시킬 것이고, 그에 따라 주위 생물생활권의 방사능 오염 위험을 높이게 될 것이다. 전술한 모든 이유들과 관련하여, 코어 내의 나트륨이 증기 발생기 또는 터빈 발전기와 직접 접촉하는 것을 방지하기 위해서, 반응로 디자이너는 반응로 코어와 증기 발생기 사이에서 중간 열교환기를 이용한다. However, sodium coolant circulating through the reactor core becomes radioactive due to neutron absorption. This radioactivity allows reactor designers to use an intermediate heat exchange loop between the primary sodium coolant loop (s) and the steam generating loop. This lowers the risk of radioactive contamination of the turbine generator. In addition, steam generator pipe leakage may occur. If a leak occurs in the piping that carries sodium through the steam generator, the hot radioactive sodium passing through the steam generator will react violently with the water and steam in the steam generator. This will radioactively contaminate water and steam in the steam generator, thereby increasing the risk of radioactive contamination of the surrounding biosphere. For all the reasons mentioned above, in order to prevent the sodium in the core from making direct contact with the steam generator or turbine generator, the reactor designer uses an intermediate heat exchanger between the reactor core and the steam generator.

그에 따라, 전술한 풀-타입 액체 나트륨 고속 증식 원자로에서, 중간 열교환기는 반응로 풀 내의 방사성 일차 나트륨과 증기 발생기 내의 비방사성 이차 나트륨 사이에 경계를 획정한다. 다시 말해서, 통상적으로, 반응로 코어와 함께 액체 나트륨의 풀 내에 배치되는 중간 열교환기를 이용하여 고속 증식로 코어로부터 열을 제거하고 그리고 그 열을 외부 증기 발생기로 전달한다. Thus, in the above-described full-type liquid sodium fast breeder reactor, the intermediate heat exchanger delimits the radioactive primary sodium in the reactor pool and the non-radioactive secondary sodium in the steam generator. In other words, typically, an intermediate heat exchanger disposed in the pool of liquid sodium with the reactor core removes heat from the high speed propagation furnace core and transfers the heat to an external steam generator.

중간 열교환기를 이용하는 것에 의해서 고속 핵분열 원자로 코어로부터의 적절한 열 제거를 제공하기 위한 시도들이 있어 왔다. Peter Humphreys 등의 명의로 1981년 10월 13일자로 허여된 "원자로"라는 명칭의 미국 특허 제 4,294,658 호"에는 중간 열교환기가 개시되어 있는데, 그러한 중간 열교환기는 쉘 내의 튜브(tube-in-shell)의 중간 교환기 및 열교환기를 통해서 일차 냉각제를 드라이빙하기 위한 모듈의 베이스 영역 내에 배치된 전자기 유동 커플러를 포함한다. 이러한 특허는, 예를 들어 이차 냉각제 펌프의 고장에 의해서 유발되는 것과 같이, 관련 이차 냉각제 회로에서 냉각제 유동의 중단이 발생되는 경우에, 중간 열교환기에서 유발되는 심각한 열적 쇼크에 관한 것을 기술하고 있다. 이러한 특허에 따라서, 본원 발명의 목적은 이차 냉각제 회로 내의 유동 중단이 있는 비상시와 같은 경우에 풀 유형의 액체 금속 냉각형 원자로의 중간 열교환기에서 유발되는 열적 쇼크를 감소시키는 것이다. Attempts have been made to provide adequate heat removal from fast nuclear fission reactor cores by using intermediate heat exchangers. US Pat. No. 4,294,658, entitled “Atomic Reactor,” issued October 13, 1981, in the name of Peter Humphreys et al., Discloses an intermediate heat exchanger, Electromagnetic flow coupler disposed within the base area of the module for driving the primary coolant through an intermediate exchanger and a heat exchanger, such patents in related secondary coolant circuits, for example caused by failure of the secondary coolant pump. In the event of an interruption in coolant flow, it relates to a severe thermal shock caused in an intermediate heat exchanger.According to this patent, the object of the present invention is to provide a pool in the event of an emergency with a flow interruption in the secondary coolant circuit. To reduce thermal shock caused by intermediate heat exchangers in liquid Will.

중간 열교환기를 이용하는 것에 의해서 고속 핵분열 원자로 코어로부터의 적절한 열 제거를 제공하기 위한 다른 시도가 Michael G. Sowers 등의 명의로 1982년 4월 13일자로 허여되고 발명의 명칭이 "액체 금속 냉각형 원자로를 위한 중간 열교환기 및 그 방법"인 미국 특허 제 4,324,617 호에 개시되어 있다. 이러한 특허는 다중-풀, 액체 금속 냉각형, 원자로에서 이용되는 열교환기를 개시한다. 이러한 특허는 열교환기의 구조 부품들 사이의 서로 상이한 열팽창을 수용하는 것을 기술하고 있다. 이러한 특허에 따라서, 열교환기의 쉘은 고온 풀과의 열적 소통에 의해서 열교환기 내의 튜브들 보다 상당히 더 높은 온도까지 가열되고 그리고 쉘의 가열에 의해서 작동 중에 튜브들이 인장되고(tensioning) 그에 따라 열교환기 내의 상이한 열팽창을 수용한다.Another attempt to provide adequate heat removal from a fast nuclear fission reactor core by using an intermediate heat exchanger was issued on April 13, 1982, in the name of Michael G. Sowers, et al. Intermediate Heat Exchanger and Method Therefor, "US Patent No. 4,324,617. This patent discloses heat exchangers used in multi-pool, liquid metal cooled, reactors. This patent describes accommodating different thermal expansions between the structural parts of a heat exchanger. According to this patent, the shell of the heat exchanger is heated to a significantly higher temperature than the tubes in the heat exchanger by thermal communication with the hot pool and the tubes are tensioned during operation by the heating of the shell and thus the heat exchanger To accommodate different thermal expansions in the interior.

본원에 기재된 기술들이 그들의 의도하는 목적을 적절히 달성하기 위한 장치 및 방법들을 개시하고 있지만, 본원에 기재된 기술들 중 어느 것도 본원의 상세한 설명 및 특허청구범위에 기재된 바와 같은 열교환기, 이 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템을 제시하지 못하고 있다. Although the techniques described herein disclose apparatus and methods for properly achieving their intended purpose, none of the techniques described herein are a heat exchanger as described in the specification and claims herein, a method for such a heat exchanger. And nuclear fission does not provide a system.

본원 발명의 하나의 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있고 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있으며 열교환기 본체를 포함하는 열교환기; 및 열의 제거를 위해서 상기 열교환기 본체와 일체로 형성되는 수단이 제공된다. According to one aspect of the present invention, for use in connection with a pool-type nuclear fission furnace capable of generating heat, the pool wall may be disposed within pool fluid present in the pool-type nuclear fission furnace and trap the pool fluid. A heat exchanger that can be disposed proximate to an inner circumference and includes a heat exchanger body; And means integrally formed with the heat exchanger body for heat removal.

본원 발명의 하나의 추가적인 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기가 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있으며, 상기 열교환기는 플레넘(plenum) 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 포함한다. According to one further aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a full-type nuclear fission reactor for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat. The groups may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, the heat exchanger comprising a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume.

본원 발명의 하나의 추가적인 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기가 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있으며, 상기 열교환기는: 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 획정하는 열교환기 본체로서, 상기 열교환기 본체는 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된, 열교환기 본체; 및 상기 열교환기 본체에 커플링되고 유동 채널을 관통 형성하는 열전달 부재를 포함한다. According to one further aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a full-type nuclear fission reactor for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat. The group may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, the heat exchanger comprising: a heat exchanger body defining a plenum volume shaped to a predetermined flow for the heat transfer fluid into the plenum volume, The heat exchanger body having a surface defining a portion of the plenum volume; And a heat transfer member coupled to the heat exchanger body and through the flow channel.

본원 발명의 하나의 추가적인 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기가 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있으며, 상기 열교환기는: 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체; 및 상기 열교환기 본체에 복수의 인접한 열전달 부재로서, 이들 인접한 연전달 부재들이 미리 정해진 거리 만큼 이격되어 복수의 인접한 열전달 부재들 중의 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성함으로써 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분배하도록 되는 복수의 인접한 열전달 부재를 포함한다. According to one further aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a full-type nuclear fission reactor for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat. The groups may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, wherein the heat exchanger is formed with a surface defining a portion of the plenum volume that is shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume. Heat exchanger body; And a plurality of adjacent heat transfer members in the heat exchanger body, the adjacent continuous heat transfer members being spaced apart by a predetermined distance to form a plurality of flow passages between opposing heat transfer members among the plurality of adjacent heat transfer members. And a plurality of adjacent heat transfer members adapted to distribute the flow of heat transfer fluid therethrough.

본원 발명의 하나의 양태에 따라서, 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 시스템이 제공되고, 그러한 시스템은: 열을 생성할 수 있는 핵분열로 코어; 상기 핵분열로 코어와 연관된 열교환기 본체로서, 상기 열교환기 본체는 풀 유체 내 그리고 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있는 열교환기 본체; 및 열의 제거를 위해서 상기 열교환기 본체와 연관되고 그리고 상기 핵분열로 코어와의 열전달 소통되는 수단을 포함한다. According to one aspect of the present invention, a system for use in connection with a full-type nuclear fission reactor is provided, such system comprising: a nuclear fission furnace core capable of generating heat; A heat exchanger body associated with the nuclear fission furnace core, the heat exchanger body comprising: a heat exchanger body that can be disposed in the pool fluid and proximate the inner circumference of the pool wall that traps the pool fluid; And means associated with the heat exchanger body for heat removal and in heat transfer communication with a core to the nuclear fission.

본원 발명의 하나의 양태에 따라서, 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 시스템이 제공되고, 그러한 시스템은: 내부 둘레를 가지는 풀 벽을 형성하는 베셀로서, 상기 풀 벽은 내부에 풀 유체를 가두도록 구성되는, 베셀; 상기 베셀 내에 배치될 수 있고 그리고 열을 생성할 수 있는 핵분열로 코어; 상기 핵분열로 코어와 열전달 소통될 수 있는 열교환기 본체로서, 상기 열교환기 본체에는 상기 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 상기 풀 유체 내에 배치될 수 있고, 상기 열교환기 본체에는 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하기 위해서 형성된 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체; 및 상기 열의 제거를 위해서 상기 열교환기 본체와 연관되고 그리고 상기 핵분열로 코어와의 열전달 소통되는 수단을 포함한다. According to one aspect of the present invention, there is provided a system for use in connection with a full-type nuclear fission furnace, the system comprising: a vessel forming a pool wall having an inner perimeter, the pool wall having pool fluid therein. A vessel, configured to be confined; A nuclear fission furnace core that may be disposed within the vessel and generate heat; A heat exchanger body capable of heat transfer communication with a core through the nuclear fission, wherein the heat exchanger body may be disposed in the pool fluid close to the inner circumference of the pool wall, and the heat exchanger body may include a heat transfer fluid into the plenum volume. A heat exchanger body having a surface formed to define a portion of the plenum volume formed to achieve a predetermined flow of; And means associated with the heat exchanger body for heat removal and in heat transfer communication with a core to the nuclear fission.

본원 발명의 하나의 부가적인 양태에 따라서, 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 시스템이 제공되고, 그러한 시스템은: 내부 둘레를 가지는 풀 벽을 형성하는 압력 베셀로서, 상기 풀 벽은 내부에 풀 유체를 가두도록 구성되는, 압력 베셀; 상기 압력 베셀 내에 배치될 수 있고 그리고 열을 생성할 수 있는 핵분열로 코어; 상기 핵분열로 코어와 열전달 소통될 수 있는 열교환기 본체로서, 상기 열교환기 본체는 상기 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 상기 풀 유체 내에 배치될 수 있고, 상기 열교환기 본체에는 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하기 위해서 형성된 플레넘 부피의 일부를 내부에 획정하는 표면이 형성된, 열교환기 본체; 및 상기 열교환기 본체에 커플링된 복수의 인접한 열전달 부재로서, 이들 인접한 연전달 부재들이 미리 정해진 거리 만큼 이격되어 복수의 인접한 열전달 부재들 중의 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성함으로써 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분배하도록 되는 복수의 인접한 열전달 부재를 포함한다. According to one additional aspect of the present invention, there is provided a system for use in connection with a full-type nuclear fission reactor, the system comprising: a pressure vessel forming a pool wall having an inner perimeter, the pool wall being internally A pressure vessel, configured to trap pool fluid; A nuclear fission furnace core that can be disposed within the pressure vessel and generate heat; A heat exchanger body capable of heat transfer communication with a core by means of nuclear fission, wherein the heat exchanger body may be disposed within the pool fluid proximate the inner circumference of the pool wall, wherein the heat exchanger body has a heat transfer fluid into the plenum volume. A heat exchanger body having a surface defined therein that defines a portion of the plenum volume formed to achieve a predetermined flow of the heat exchanger body; And a plurality of adjacent heat transfer members coupled to the heat exchanger body, the plurality of adjacent heat transfer members being spaced apart by a predetermined distance to form a plurality of flow passages between opposing heat transfer members among the plurality of adjacent heat transfer members. And a plurality of adjacent heat transfer members adapted to distribute the flow of the heat transfer fluid through the flow passages.

본원 발명의 추가적인 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법이 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은: 열교환기 본체를 수용하는 단계, 및 열을 제거하기 위한 수단을 열교환기 본체에 커플링하는 단계를 포함한다.According to a further aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a full-type nuclear fission reactor for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat, and The heat exchanger may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, the method comprising: receiving a heat exchanger body, and coupling means for removing heat to the heat exchanger body. do.

본원 발명의 추가적인 양태에 따라서, 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법이 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. According to a further aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a pool-type nuclear reactor for use in connection with a full-type nuclear reactor, the heat exchanger confining the pool fluid. Can be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall, the method comprising receiving a heat exchanger body having a surface defining a portion of the plenum volume.

본원 발명의 하나의 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법이 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은: 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체 수용 단계로서, 상기 열교환기 본체에는 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체 수용 단계; 및 열전달 부재를 상기 열교환기 본체에 커플링하는 단계로서, 상기 열전달 부재가 유동 채널을 관통 형성하는, 커플링 단계를 포함한다. According to one aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a full-type nuclear fission furnace for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat, The heat exchanger may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, the method comprising: a heat exchange to define a plenum volume therein shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume A main body accommodating step, the heat exchanger main body accommodating step having a surface defining a portion of the plenum volume; And coupling a heat transfer member to the heat exchanger body, wherein the heat transfer member penetrates through the flow channel.

본원 발명의 하나의 양태에 따라서, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위해서, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법이 제공되고, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은: 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계; 및 복수의 인접한 열전달 부재를 열교환기 본체에 연결하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 인접한 열전달 부재는 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분배하기 위해서 복수의 인접한 열전달 부재들 중의 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하기 위해서 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a heat exchanger that can be disposed in a pool fluid present in a full-type nuclear fission furnace for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat, The heat exchanger may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, the method comprising: a surface defining a portion of the plenum volume shaped to a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume Receiving the formed heat exchanger body; And connecting a plurality of adjacent heat transfer members to the heat exchanger body, wherein the plurality of adjacent heat transfer members are opposed heat transfer members of the plurality of adjacent heat transfer members to distribute the flow of heat transfer fluid through the plurality of flow passages. Spaced apart by a predetermined distance to form a plurality of flow passages therebetween.

본원 발명의 특징은 챔버를 통한 열전달 유체의 균일한 유동을 위한 형상으로 된 챔버를 내부에 형성하는 열교환기 본체의 제공에 있다. It is a feature of the present invention to provide a heat exchanger body that forms a chamber therein shaped for uniform flow of heat transfer fluid through the chamber.

본원 발명의 다른 특징은 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분배하기 위해서 복수의 인접한 열전달 부재들 중의 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하기 위해서 미리 정해진 거리 만큼 이격되고 열교환기 본체에 연결되는 복수의 인접한 열전달 부재의 제공에 있다. Another feature of the invention is that a heat exchanger is spaced apart by a predetermined distance to form a plurality of flow passages between opposing heat transfer members of a plurality of adjacent heat transfer members for distributing flow of heat transfer fluid through the plurality of flow passages. A plurality of adjacent heat transfer members connected to a main body are provided.

전술한 내용에 더하여, 여러 가지 다른 방법 및/또는 장치의 양태들이 본원의 설명 내용(예를 들어, 청구범위 및/또는 상세한 설명) 및/또는 도면들과 같은 교시 내용에서 전개되고 설명된다. In addition to the foregoing, aspects of various other methods and / or devices are developed and described in the teachings such as the description herein (eg, claims and / or details) and / or drawings.

전술한 내용은 요약한 것이고 그에 따라 구체적인 사항의 단순화, 일반화, 포괄화(inclusion), 및/또는 생략을 포함할 수 있고; 결과적으로, 소위 당업자는 그러한 요약이 단지 예시적인 것이고 그리고 어떠한 방식으로든 제한적인 것이 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 앞서 기재된 설명을 위한 양태, 실시예 및 특징들에 더하여, 추가적인 양태, 실시예 및 특징들이 이하의 구체적인 설명 및 도면들을 참조할 때 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The foregoing is a summary and may therefore include simplification, generalization, inclusion, and / or omission of specific matters; As a result, those skilled in the art will understand that such summaries are illustrative only and are not limiting in any way. In addition to the aspects, embodiments, and features for the foregoing description, additional aspects, embodiments, and features will be clearly understood upon reference to the following detailed description and drawings.

본원 발명의 청구 대상을 특히 명시하고 있고 그리고 명확하게 청구하고 있는 특허청구범위로 본원 명세서가 종결되지만, 본원 발명은 첨부 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있을 것이다. 또한, 다른 도면들에서 동일한 참조 부호를 사용한 것은 통상적으로 동일한 또는 유사한 항목을 나타낼 것이다.
도 1은 핵분열로 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 복수의 핵분열로 모듈 및 브리더 연료 모듈을 포함하는 육각형-형상 핵분열로 코어의 수평 단면도이다.
도 3은 복수의 핵분열로 모듈 중 하나 및 그 내부의 복수의 제어 봉(control rods)을 도시한 수평 단면도이다.
도 4는 명료한 도시를 위해서 일부를 제거한 상태로 도시한 핵 연료봉의 수평 단면도이다.
도 5는 복수의 핵분열로 모듈 및 브리더 연료 모듈을 포함하는 평행육면체-형상의 핵분열로 코어의 수평 단면도이다.
도 6은 명료한 도시를 위해서 일부를 제거한 상태로 3개의 예시적인 핵분열로 모듈의 수직 단면도이다.
도 7은 열교환기의 등축도이다.
도 8은 열교환기를 단면으로 그리고 일부 점선으로 도시한 등축도이다.
도 8a는 가이드 구조체를 도시한 도면으로서, 열교환기를 단면으로 도시한 등축도이다.
도 9는 일차 열전달 유체 및 이차 열전달 유체의 횡류식 유동(cross-flow)을 도시한, 열교환기의 수직 단면도이다.
도 9a는 일차 열전달 유체 및 이차 열전달 유체의 향류식 유동(counter-flow)을 도시한, 열교환기의 수직 단면도이다.
도 9b는 일차 열전달 유체 및 이차 열전달 유체의 향류식 유동을 도시한 도면으로서, 명료한 도시를 위해서 일부를 제거한 상태로 도 9a에 도시된 열교환기를 도시한 분해 등축도이다.
도 9c는 일차 열전달 유체 및 이차 열전달 유체의 병류식 유동을 도시한 도면으로서, 열교환기의 수직 단면도이다.
도 9d는 일차 열전달 유체 및 이차 열전달 유체의 병류식 유동을 도시한 도면으로서, 명료한 도시를 위해서 일부를 제거한 상태로 도 9c에 도시된 열교환기를 도시한 분해 등축도이다.
도 10은 외부 표면에 복수의 핀(fins)을 구비한 열전달 부재의 등축도이다.
도 11은 외부 표면에 복수의 노듈(nodule)을 구비한 열전달 부재의 등축도이다.
도 12는 내부 표면에 복수의 핀을 구비한 열전달 부재의 등축도이다.
도 13은 관통 유동 채널을 형성하는 열전달 부재 및 유동 채널을 따라 배치된 복수의 도관을 도시한 등축도이다.
도 13a는 외부 표면에 쐐기(wedge)-형상의 핀을 구비한 열전달 부재의 등축도이다.
도 13b는 밀도가 높아지는 노듈을 외부 표면에 구비한 열전달 부재의 등축도이다.
도 14는 압력 베셀 내에 배치된 복수의 열교환기를 도시한 개략도이다.
도 15는 도 14의 단면선 15-15를 따라 취한 단면도이다.
도 16은 압력 베셀 내에 배치된 복수의 근접한(contiguous) 열교환기들을 도시한 도면으로서, 핵분열로 시스템에 속하는 압력 베셀의 수평 단면도이다.
도 17-47은, 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한, 열교환기 조립 방법을 도시한 흐름도이다.
Although the specification ends with the claims particularly pointed out and specifically claimed by the present invention, the invention will be better understood from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference numerals in different drawings will typically indicate the same or similar items.
1 is a schematic diagram illustrating a nuclear fission system.
2 is a horizontal cross-sectional view of a hexagonal-shaped nuclear fission furnace core comprising a plurality of nuclear fission module and a breather fuel module.
3 is a horizontal cross-sectional view illustrating one of the plurality of nuclear fission furnace modules and a plurality of control rods therein;
4 is a horizontal cross-sectional view of the nuclear fuel rod, with portions removed for clarity.
5 is a horizontal cross-sectional view of a parallelepiped-shaped nuclear fission furnace core including a plurality of nuclear fission furnace modules and a breather fuel module.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of three exemplary nuclear fission furnace modules with some removed for clarity.
7 is an isometric view of a heat exchanger.
8 is an isometric view of the heat exchanger in cross section and in part of a dotted line.
8A is a view showing a guide structure, which is an isometric view showing the heat exchanger in cross section.
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a heat exchanger showing cross-flow of the primary heat transfer fluid and the secondary heat transfer fluid. FIG.
FIG. 9A is a vertical cross-sectional view of a heat exchanger showing counter-flow of the primary heat transfer fluid and the secondary heat transfer fluid. FIG.
FIG. 9B shows a countercurrent flow of the primary heat transfer fluid and the secondary heat transfer fluid and is an exploded isometric view of the heat exchanger shown in FIG. 9A with portions removed for clarity.
FIG. 9C shows a co-current flow of a primary heat transfer fluid and a secondary heat transfer fluid, and is a vertical cross-sectional view of the heat exchanger. FIG.
FIG. 9D shows a co-current flow of a primary heat transfer fluid and a secondary heat transfer fluid, an exploded isometric view of the heat exchanger shown in FIG. 9C with portions removed for clarity.
10 is an isometric view of a heat transfer member having a plurality of fins on its outer surface.
11 is an isometric view of a heat transfer member with a plurality of nodules on its outer surface.
12 is an isometric view of a heat transfer member having a plurality of fins on its inner surface.
13 is an isometric view showing a heat transfer member forming a through flow channel and a plurality of conduits disposed along the flow channel.
FIG. 13A is an isometric view of a heat transfer member with wedge-shaped fins on its outer surface. FIG.
13B is an isometric view of a heat transfer member having a nodule with increased density on its outer surface.
14 is a schematic diagram illustrating a plurality of heat exchangers disposed in a pressure vessel.
15 is a cross-sectional view taken along section line 15-15 of FIG.
FIG. 16 illustrates a plurality of contiguous heat exchangers disposed in a pressure vessel, in which a horizontal cross section of the pressure vessel belonging to the nuclear fission system.
17-47 are flow diagrams illustrating a heat exchanger assembly method for use in connection with a nuclear fission furnace.

이하의 구체적인 설명에서, 첨부 도면을 참조하였고, 그러한 첨부 도면들은 본원 명세서의 일부를 구성한다. 도면들에서, 다른 설명의 기재 내용이 없는 경우에, 유사한 참조 부호는 통상적으로 유사한 성분들을 나타낸다. 구체적인 설명, 도면 및 특허청구범위에 기재된 예시적인 실시예들은 제한적인 것이 아니다. 본원에서 제시된 청구 대상의 사상 또는 범위 내에서도, 다른 실시예들도 이용될 수 있을 것이고, 그리고 다른 변화도 이루어질 수 있을 것이다. In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part of this specification. In the drawings, like reference numerals generally refer to like components unless otherwise indicated. The illustrative embodiments described in the detailed description, drawings, and claims are not limiting. Even within the spirit or scope of the subject matter presented herein, other embodiments may be utilized and other changes may be made.

또한, 본원은 명료한 설명을 위해서 형식적인(formal) 아웃라인 표제(outline headings)를 사용하였다. 그러나, 그러한 아웃라인 표제는 설명을 위한 것이고, 그리고 다른 타입의 청구 대상이 본원을 통해서 설명될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다(예를 들어, 장치(들)/구조(들)이 프로세스(들)/작업 표제(들) 하에서 설명될 수 있을 것이고, 및/또는 프로세스(들)/작업이 장치(들)/구조(들) 표제(들) 하에서 설명될 수 있을 것이며; 및/또는 단일 제목(topic)의 설명이 둘 또는 셋 이상의 제목의 표제에 걸쳐질 수도 있을 것이다). 그에 따라, 형식적인 아웃라인 표제의 이용이 어떠한 방식으로든 제한적인 것이 되지 않는다. In addition, the present application uses formal outline headings for clarity. However, it will be appreciated that such outline headings are for illustrative purposes, and that other types of claimed subject matter may be described throughout this disclosure (eg, device (s) / structure (s) may be process (s)). / Job may be described under the heading (s) and / or process (s) / job may be described under the device (s) / structure (s) heading (s); and / or a single topic ) May span two or three or more headings). As such, the use of formal outline headings is in no way restrictive.

또한, 여기에서 설명된 청구 대상은 또 다른 성분들 내에 포함된 또는 또 다른 성분들과 연결된 다른 성분들을 설명한다. 그렇게 설명된 구성(architecture)들은 단지 예시적인 것이고, 그리고 사실상 동일한 기능을 달성할 수 있는 많은 다른 구성들도 실행가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 개념적인 관점에서, 원하는 기능을 달성하도록, 동일한 기능을 달성하기 위한 임의의 성분들의 정렬이 효과적으로 "연관될(associated)" 수 있다. 그에 따라, 본원에서 특별한 기능을 달성하기 위해서 조합된 임의의 2개의 성분들은, 구성들 또는 중간의 성분들과 관계 없이, 원하는 기능을 달성할 수 있도록, 서로 "연관된 것"으로 볼 수 있을 것이다. 유사하게, 그렇게 연관된 임의의 2개의 성분들은 또한 원하는 기능을 달성하기 위해서 서로 "작동적으로 연결된" 또는 "작동적으로 커플링된" 것으로 볼 수 있을 것이고, 그리고 그렇게 연관될 수 있는 임의의 2개의 성분들이 또한 "작동적으로 커플링될 수 있는" 것으로 보여질 수 있을 것이다. 작동적으로 커플링 가능한 것의 특정 예들에는, 비제한적으로, 물리적으로 짝을 이룰 수 있는(mateable) 및/또는 물리적으로 상호작용하는 성분들, 및/또는 무선으로 상호작용할 수 있는, 및/또는 무선으로 상호작용하는 성분들, 및/또는 논리적으로(logically) 상호작용하는, 및/또는 논리적으로 상호작용할 수 있는 성분들이 포함된다. In addition, the subject matter described herein describes other components contained within, or linked to, other components. It will be appreciated that the architectures so described are merely exemplary, and many other configurations are possible in practice that may achieve the same functionality in practice. In a conceptual sense, the alignment of any components to achieve the same function can be effectively “associated” to achieve the desired function. As such, any two components combined to achieve a particular function herein may be viewed as “associated with” one another to achieve the desired function, regardless of the components or intermediate components. Similarly, any two components so associated may also be viewed as "operably linked" or "operably coupled" with each other to achieve the desired function, and any two components that may be so associated. The components may also be shown to be "operably coupled." Certain examples of operatively coupleable include, but are not limited to, physically matable and / or physically interacting components, and / or wirelessly interacting, and / or wirelessly Components that interact with, and / or that interact logically, and / or that may interact logically.

일부 예에서, 본원에서 하나 또는 둘 이상의 성분들이 "구성되는", "구성될 수 있는", "작동가능한/작동적인", "조정된/조정될 수 있는", "할 수 있는", "정합(conform)될 수 있는/정합되는" 등으로 지칭될 수 있을 것이다. 당업자는, 내용상 다른 것들이 요구되지 않는다면, "구성되는"이라는 표현은 일반적으로 활성-상태 성분 및/또는 비활성-상태 성분들 및/또는 대기-상태 성분들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. In some instances, one or more components herein may be “configured”, “configurable”, “operable / operable”, “adjusted / adjustable”, “can”, “matching ( conformable / consistent ", and the like. Those skilled in the art will appreciate that the phrase “consisting of” may generally include active-state components and / or inactive-state components and / or atmospheric-state components, unless other contexts are required.

그에 따라, 도 1을 참조하면, 단지 예로서 그리고 비제한적으로, 전체적으로 도면부호 '10'으로 표시된, 풀-타입 고속 중성자 핵분열로 및 시스템이 도시되어 있다. 이하에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 핵분열로 시스템(10)은 "진행파(traveling wave)" 핵분열로 시스템일 수 있다. 핵분열로 시스템(10)은 전기를 생성하고, 그 전기는 복수의 전송 라인(도시하지 않음)을 통해서 전기 사용자에게 전송된다. 그 대신에, 핵분열로 시스템(10)은, 반응로 물질에 대한 온도의 영향을 결정하기 위한 테스트와 같은, 테스트를 실행하기 위해서 사용될 수 있을 것이다. Thus, referring to FIG. 1, a full-type fast neutron fission reactor and system, shown by way of example and not limitation, and generally designated by reference numeral 10, is shown. As described in more detail below, the nuclear fission system 10 may be a "traveling wave" nuclear fission system. The nuclear fission system 10 generates electricity, which is transmitted to an electrical user through a plurality of transmission lines (not shown). Instead, the nuclear fission system 10 may be used to perform a test, such as a test to determine the effect of temperature on the reactor material.

도 1, 2 및 3을 참조할 때, 핵분열로 시스템(10)은 전체적으로 도면부호 '20'으로 표시된 핵분열로 코어를 포함하고, 상기 코어는 복수의 핵분열 연료 조립체 또는, 여기에서 지칭되는 바와 같은, 핵분열 모듈(30)을 포함한다. 핵분열로 코어(20)는 반응로 코어 외장(40) 내에 밀봉식으로 수용된다. 단지 예로서 그리고 비제한적으로, 각각의 핵분열 모듈(30)은, 도시된 바와 같이, 횡방향 단면으로 육각형-형상을 가지는 구조체를 형성할 수 있으며, 그에 따라 다른 핵분열 모듈(30)은 반응로 코어(20) 내에서 함께 조밀하게 팩킹될 수 있을 것이며, 그러한 팩킹은 원통형 또는 구형 형상과 같은 다른 형상의 핵분열 모듈에 대비할 때 도 조밀할 것이다. 각각의 핵분열 모듈(30)은 전술한 핵분열 연쇄 반응 프로세스로 인해서 열을 생성하는 복수의 연료봉(50)을 포함한다. 필요한 경우에, 핵분열 모듈(30)에 대해서 구조적 강성도(rigidity)를 부가하기 위해서 그리고 핵분열 모듈(30)이 핵분열로 코어(20) 내에 배치될 때 핵분열 모듈(30)들을 서로로부터 격리(segregate)하기 위해서, 복수의 연료봉(50)이 연료봉 캐니스터(60)에 의해서 둘러싸일 수 있을 것이다. 핵분열 모듈(30)을 서로로부터 격리하는 것은 연료봉(50)들 사이의 횡방향의 냉각제 횡류 유동을 방지한다. 횡방향 냉각제 횡류 유동의 회피는 연료봉(50)들의 횡방향 진동을 방지한다. 그러한 횡방향 진동이 발생한다면, 그러한 횡방향 진동은 연료봉(50)에 대한 손상의 위험을 높일 수 있을 것이다. 또한, 핵분열 모듈(30)들을 서로로부터 격리하는 것은 개별적인 모듈별(module-by-module) 베이스 상에서의 냉각제 유동의 제어를 허용할 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 반응로 코어(20) 내의 불균일 온도 분포에 따라서 냉각제 유동을 지향시키는 것에 의해서, 개별적인 핵분열 모듈(30)에 대한 냉각제 유동을 제어하는 것은 반응로 코어(20) 내의 냉각제 유동을 효과적으로 관리한다. 다시 말해서, 반응로 코어(20)에 걸쳐 실질적으로 균일한 온도 분포를 제공하기 위해서, 보다 많은 냉각제가 보다 높은 온도를 가지는 핵분열 모듈(30)들로 지향될 것이다. 정상 작동되는 예시적인 나트륨 냉각형 반응로의 경우에, 냉각제는 약 5.5 m3/sec(즉 약 194 입방 ft3/sec)의 평균 공칭 부피 유동 속도(flow rate; 유량) 및 약 2.3 m/sec (즉, 약 7.55 ft/sec)의 평균 공칭 속도를 가질 수 있을 것이다. 연료봉(50)은 서로에 대해서 인접하고 그리고 연료봉(50)의 외부를 따른 냉각제의 유동을 허용하기 위해서 그들 사이에 연료봉 냉각제 유동 채널(80)(도 6 참조)을 형성한다. 캐니스터(60)는 연료봉(50)을 함께 지지하고 묶기 위한 수단(도시하지 않음)을 포함할 수 있을 것이다. 그에 따라, 연료봉(50)은 캐니스터(60) 내에서 함께 번들화되어 전술한 육각형 핵분열 모듈(30)을 형성한다. 비록 연료봉(50)들이 서로 인접하지만, 핵발전 반응로 디자인의 당업자에게 공지된 바와 같이, 연료봉(50)들은 그럼에도 불구하고 외이어 랩퍼(90)(도 6 참조)에 의해서 이격된 관계를 유지하며, 상기 와이어 랩퍼는 구불구불한(serpentine) 방식으로 각각의 연료봉(50)의 길이를 따라서 나선형으로 둘러싸고 연장한다. Referring to FIGS. 1, 2 and 3, the nuclear fission system 10 includes a nuclear fission reactor core, generally indicated at 20, wherein the core comprises a plurality of nuclear fission fuel assemblies or, as referred to herein, A nuclear fission module 30. The nuclear fission furnace core 20 is hermetically received in the reactor core sheath 40. By way of example only and not limitation, each fission module 30 may form a structure having a hexagon-shape in the transverse cross section, as shown, so that the other fission module 30 may be a reactor core. It may be densely packed together in (20), such packing will also be dense when compared to other shapes of fission modules, such as cylindrical or spherical shapes. Each nuclear fission module 30 includes a plurality of fuel rods 50 that generate heat due to the nuclear fission chain reaction process described above. If necessary, to add structural rigidity to the fission module 30 and to segregate the fission modules 30 from each other when the fission module 30 is disposed within the core 20 with fission. In order to do this, a plurality of fuel rods 50 may be surrounded by the fuel rod canister 60. Isolating the nuclear fission module 30 from each other prevents cross coolant cross flow between the fuel rods 50. Avoidance of lateral coolant crossflow flow prevents lateral vibration of the fuel rods 50. If such lateral vibrations occur, such lateral vibrations may increase the risk of damage to the fuel rod 50. Insulating the fission modules 30 from each other can also allow control of coolant flow on separate module-by-module bases. For example, controlling the coolant flow for the individual fission module 30 by directing the coolant flow in accordance with a non-uniform temperature distribution in the reactor core 20 may result in a coolant flow in the reactor core 20. Manage effectively In other words, more coolant will be directed to the nuclear fission modules 30 having a higher temperature in order to provide a substantially uniform temperature distribution across the reactor core 20. For an exemplary sodium cooled reactor in normal operation, the coolant has an average nominal volume flow rate of about 5.5 m 3 / sec (ie about 194 cubic ft 3 / sec) and about 2.3 m / sec. (Ie, about 7.55 ft / sec). The fuel rods 50 form fuel rod coolant flow channels 80 (see FIG. 6) therebetween to allow flow of coolant adjacent to each other and along the outside of the fuel rod 50. Canister 60 may include means (not shown) for supporting and tying fuel rods 50 together. Accordingly, the fuel rods 50 are bundled together in the canister 60 to form the hexagonal fission module 30 described above. Although the fuel rods 50 are adjacent to each other, as known to those skilled in the nuclear reactor design, the fuel rods 50 nevertheless remain in a spaced apart relationship by the outer ear wrapper 90 (see FIG. 6). The wire wrapper spirally surrounds and extends along the length of each fuel rod 50 in a serpentine manner.

도 3을 참조하면, 복수의 이격되고, 길이방향으로 연장하고 그리고 길이방향으로 이동가능한 제어봉(95)(그 일부만이 도시됨)이 제어봉 가이드 튜브 또는 크래딩(도시하지 않음) 내에 각각 배치된다. 제어봉(95)은 선택된 핵분열 모듈(30) 내에서 대칭적으로 배치되고 그리고 미리 정해진 개수의 핵분열 모듈(30)의 길이를 연장시킨다. 미리 정해진 개수의 육각형-형상의 핵분열 모듈(30) 내에 배치된 것으로 도시된 제어봉(95)은 핵분열 모듈(30) 내에서 발생되는 중성자 분열 반응을 제어한다. 다시 말해서, 제어봉(95)은 수용가능한 높은 중성자 흡수 단면을 가지는 적합한 중성자 흡수재 물질을 포함한다. 이와 관련하여, 흡수재 물질은 리튬, 은, 인듐, 카드뮴, 붕소, 코발트, 하프늄, 디스프로슘, 가돌리늄, 사마륨, 에르븀, 유로퓸, 및 이들의 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 또는 반금속(metalloid)일 수 있다. 그 대신에, 흡수재 물질은 은-인듐-카드뮴, 붕소 카바이드, 지르코늄 디보라이드, 티타늄 디보라이드, 하프늄 디보라이드, 가돌리늄 티타네이트, 디스프로슘 티타네이트, 및 이들의 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화합물 또는 합금일 수 있을 것이다. 그에 따라, 제어봉(95)은 반응도(reactivity) 관리 능력을 반응로 코어(20)에 제공한다. 다시 말해서, 제어봉(95)은 핵분열로 코어(20)를 가로질러 중성자 플럭스 프로파일을 제어할 수 있고 그에 따라 핵분열로 코어(20) 내의 온도에 영향을 미친다. Referring to Figure 3, a plurality of spaced apart, longitudinally extending and longitudinally movable control rods 95 (only a portion thereof) are disposed in the control rod guide tube or cladding (not shown), respectively. Control rods 95 are arranged symmetrically within the selected nuclear fission module 30 and extend the length of the predetermined number of nuclear fission modules 30. Control rods 95, shown as disposed within a predetermined number of hexagonal-shaped fission modules 30, control the neutron fission reactions occurring within the fission module 30. In other words, the control rod 95 comprises a suitable neutron absorber material having an acceptable high neutron absorbing cross section. In this regard, the absorber material is a metal or metalloid selected from the group consisting essentially of lithium, silver, indium, cadmium, boron, cobalt, hafnium, dysprosium, gadolinium, samarium, erbium, europium, and mixtures thereof. Can be. Instead, the absorber material is a compound or alloy selected from the group consisting essentially of silver-indium-cadmium, boron carbide, zirconium diboride, titanium diboride, hafnium diboride, gadolinium titanate, dysprosium titanate, and mixtures thereof. Could be. Accordingly, the control rod 95 provides the reactor core 20 with reactivity management capability. In other words, the control rod 95 can control the neutron flux profile across the core 20 with nuclear fission and thus affect the temperature within the core 20 with the nuclear fission.

도 2, 도 3, 및 도 4를 특히 참조하면, 각각의 연료봉(50)은 내부에 단부-대-단부 방식으로 적층된 복수의 핵연료 펠릿(100)을 가지고, 상기 핵연료 펠릿(100)은 연료봉 크래딩 물질(110)에 의해서 밀봉식으로 둘러싸인다. 핵연료 펠릿(100)은 전술한 핵분열성 핵종, 예를 들어, 우라늄-235, 우라늄-233 또는 플루토늄-239을 포함한다. 그 대신에, 핵연료 펠릿(100)은 핵연료성 핵종들을 포함할 수 있고, 예를 들어, 핵분열 프로세스 중에 중성자 캡쳐를 통해서 바로 위에서 설명한 핵분열성 핵종으로 변성될 수 있는 토륨-232 및/또는 우라늄-238를 포함할 수 있다. 그러한 핵연료성 핵종 물질은 특별히 지정된 브리더 연료 모듈(115) 내에 배치된 브리더 로드 내에 수용될 수 있을 것이다. 고속 중성자 증식로 디자인의 당업자에게 공지된 바와 같이, 그러한 브리더 연료 모듈(115)은 핵연료를 브리딩하기 위해서 핵분열로 코어(20)의 내부 둘레 주위에 "브리딩 브랭킷(breeding blanket)"으로서 정렬될 수 있을 것이다. 추가적인 대안으로서, 핵연료 펠릿(100)이 핵분열성 및 핵원료성 핵종들의 미리 정해진 혼합물을 포함할 수 있을 것이다. With particular reference to FIGS. 2, 3, and 4, each fuel rod 50 has a plurality of fuel pellets 100 stacked therein in an end-to-end manner, wherein the fuel pellets 100 are fuel rods 100. It is hermetically surrounded by the cladding material 110. The nuclear fuel pellet 100 comprises the fissile nuclide described above, for example, uranium-235, uranium-233 or plutonium-239. Instead, the fuel pellet 100 may comprise nuclear nuclear species, for example, thorium-232 and / or uranium-238, which may be denatured to the fissile nuclide described directly above, for example, via neutron capture during the fission process. It may include. Such nuclear fuel nuclide material may be contained within a breather rod disposed within a specially designated breather fuel module 115. As is known to those skilled in the art of high speed neutron propagation furnace design, such breather fuel modules 115 may be aligned as "breeding blankets" around the inner circumference of nuclear fission furnace core 20 for bridging nuclear fuel. There will be. As a further alternative, the nuclear fuel pellets 100 may comprise a predetermined mixture of fissile and nuclear material nuclides.

도 4를 참조하면, 단지 예로서 그리고 비제한적으로, 핵연료 펠릿(100)은 우라늄 모노옥사이드(UO), 우라늄 디옥사이드(U02), 토륨 디옥사이드(Th02)(또한, 토륨 옥사이드라고도 지칭된다), 우라늄 트리옥사이드(U03), 우라늄 옥사이드-프루토륨 옥사이드(UO-PuO), 트리우라늄 옥트옥사이드(U308) 및 그 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 옥사이드(산화물)로 제조될 수 있을 것이다. 그 대신에, 핵 연료 펠릿(100)은 예를 들어, 그러나 비제한적으로, 지르코륨 또는 토륨 금속과 같은 다른 금속과 합금화되거나 합금화되지 않은 우라늄을 실질적으로 포함할 수 있을 것이다. 또 다른 대안으로서, 핵 연료 펠릿(100)은 우라늄의 카바이드(UCX) 또는 토륨의 카바이드(ThCx)를 실질적으로 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 핵 연료 펠릿(100)은 우라늄 모노카바이드(UC), 우라늄 디카바이드(UC2), 우라늄 세스퀴카바이드(U2C3), 토륨 디카바이드(ThC2), 토륨 카바이드(ThC) 및 이들의 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 카바이드(탄화물)로부터 제조될 수 있을 것이다. 다른 비-제한적인 예로서, 핵 연료 펠릿(100)은 우라늄 나이트라이드(U3N2), 우라늄 나이트라이드-지르코륨 나이트라이드(U3N2Zr3N4), 우라늄-프루토륨 나이트라이드((U-Pu)N), 토륨 나이트라이드(ThN) 및 이들의 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 나이트라이드(질화물)로 제조될 수 있을 것이다. 핵연료 펠릿(100)의 스택을 밀봉식으로 둘러싸는 연료봉 크래딩 물질(110)은 공지된 내식성 및 내균일성을 가지는 ZIRCOLOY™(Westinghouse Electric Corporation의 상표명)과 같은 적합한 지르코륨 합금일 수 있을 것이다. 크래딩 물질(110)은 페라이트계 마르텐사이트 스틸과 같은 다른 물질로부터 제조될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 4, by way of example only and not of limitation, the fuel pellet 100 may comprise uranium monooxide (UO), uranium dioxide (U0 2 ), thorium dioxide (Th0 2 ) (also referred to as thorium oxide), It may be made of an oxide (oxide) selected from the group consisting essentially of uranium trioxide (U0 3 ), uranium oxide-plutonium oxide (UO-PuO), triuranium octoxide (U 3 0 8 ) and mixtures thereof. . Instead, nuclear fuel pellets 100 may include substantially uranium alloyed or unalloyed with other metals, such as, but not limited to, zirconium or thorium metals, for example. As yet another alternative, nuclear fuel pellets 100 may comprise substantially carbide of uranium (UC X ) or thorium carbide (ThC x ). For example, nuclear fuel pellets 100 may comprise uranium monocarbide (UC), uranium dicarbide (UC 2 ), uranium sesquicarbide (U 2 C 3 ), thorium dicarbide (ThC 2 ), thorium carbide (ThC) And carbides selected from the group consisting essentially of these. As another non-limiting example, the nuclear fuel pellets 100 may comprise uranium nitride (U 3 N 2 ), uranium nitride-zirconium nitride (U 3 N 2 Zr 3 N 4 ), uranium-plutonium nitride It may be made of nitride (nitride) selected from the group consisting essentially of ((U-Pu) N), thorium nitride (ThN) and mixtures thereof. The fuel rod cladding material 110 sealingly surrounding the stack of nuclear fuel pellets 100 may be a suitable zirconium alloy such as ZIRCOLOY ™ (trade name of Westinghouse Electric Corporation) having known corrosion resistance and uniformity. The cladding material 110 may be made from other materials such as ferritic martensitic steel.

도 1을 다시 참조하면, 방사성 물질, 가스 또는 액체가 반응로 코어(20)로부터 주변 생물생활권으로 누출되는 것을 방지하기 위해서, 핵분열로 코어(20)는 둥근 천장(vault) 또는 반응로 압력 베셀(120) 내에 배치된다. 이하에서 설명하는 이유로, 내부 벽 표면(122)을 구비하는 압력 베셀(120)은 핵분열로 코어(20)가 냉각제의 풀 내에 잠겨지는 정도까지 액체 나트륨과 같은 유체 또는 냉각제(125)의 풀로 실질적으로 충진된다. 압력 베셀(120)은 복사선 누출 위험을 감소시킬 수 있는 그리고 필요한 압력 하중을 지지할 수 있는 적합한 크기 및 두께의 스틸, 콘크리트, 또는 다른 물질로 이루어질 수 있을 것이다. 또한, 방사성 입자, 가스 또는 액체가 반응로 코어(20)로부터 주변 생물생활권으로 누출되는 것을 방지하는 것을 부가적으로 보장하기 위해서, 핵분열로 시스템(10)의 부분들을 밀봉식으로 둘러싸는 격납(containment) 베셀(도시하지 않음)이 존재할 수 있을 것이다.Referring back to FIG. 1, in order to prevent radioactive material, gas or liquid from leaking from the reactor core 20 into the surrounding biosphere, the nuclear fission core 20 may be a vault or reactor pressure vessel. 120). For the reasons described below, the pressure vessel 120 with the inner wall surface 122 is substantially with a pool of fluid or coolant 125 such as liquid sodium to the extent that the core 20 is submerged in the pool of coolant by nuclear fission. It is filled. The pressure vessel 120 may be made of steel, concrete, or other material of suitable size and thickness that may reduce the risk of radiation leakage and support the required pressure load. In addition, containment sealingly surrounding portions of the system 10 in order to further prevent radioactive particles, gases or liquids from leaking from the reactor core 20 into the surrounding biosphere. ) Vessels (not shown) may be present.

도 1을 다시 참조하면, 적합한 냉각제가 반응로 코어(20)를 통해서 방향을 나타내는 화살표(135)를 따라서 유동하여 핵분열로 코어(20)를 냉각하는 것을 허용하기 위해서, 일차 루프 냉각제 파이프(130)가 핵분열로 코어(20)에 커플링된다. 일차 루프 냉각제 파이프(130)는 예를 들어 스테인리스 스틸과 같은 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있을 것이다. 필요한 경우에, 일차 루프 냉각제 파이프(130)가 철계(ferrous) 합금뿐만 아니라 비-철계 합금, 지르코륨계 합금, 또는 기타 적합한 구조 물질 또는 복합체로 제조될 수 있을 것이다. 일차 루프 냉각제 파이프(130)에 의해서 이송되는 냉각제는 나트륨, 포타슘, 리튬, 납 및 이들의 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 액체 금속일 수 있을 것이다. 한편, 냉각제는 납-비스무트(Pb-Bi)와 같은 금속 합금일 수 있을 것이다. 그 대신에 본원에서 고려되는 예시적인 실시예에서, 냉각제는 액체 나트륨(Na) 금속 또는 나트륨-포타슘(Na-K)과 같은 나트륨 금속 혼합물이다. 특별한 반응로 코어 디자인 및 작동 이력에 따라서, 나트륨-냉각형 반응로 코어의 정상 작동 온도는 비교적 높을 수 있을 것이다. 예를 들어, 혼합형 우라늄-플루토늄 산화물 연료를 이용하는 500 내지 1,500 MWe 나트륨-냉각형 반응로의 경우에, 정상 작동 중에 반응로 코어 배출구 온도는 약 510 ℃(즉, 950 ℉) 내지 약 550 ℃(즉, 1,020 ℉)의 범위가 될 수 있을 것이다. 한편으로, LOCA(Loss Of Coolant Accident; 냉각제 손실 사고) 또는 LOFTA(Loss of Flow Transient Accident; 일시적 유동 손실 사고) 중에, 피크 연료 크래딩 온도가 약 600 ℃(즉, 1,110 ℉) 또는 그 초과에 달할 수 있고, 이는 반응로 코어 디자인 및 작동 이력에 따라서 달라질 수 있을 것이다. 또한, LOCA-후 또는 LOFTA-후의 시나리오 중의 그리고 또한 반응로 작동의 중단 중의 붕괴 열 축적은 수용 불가능한 열 축적을 생성할 수 있을 것이다. 그에 따라, 일부 경우에, 정상 작동 중에 및 사고 후 시나리오 중에 핵분열로 코어(20)에 의해서 생성된 열을 제거하는 것이 바람직하다. Referring again to FIG. 1, the primary loop coolant pipe 130 is allowed to flow through the reactor core 20 along an arrow 135 indicating the direction to allow cooling of the core 20 with nuclear fission. Is coupled to the core 20 by nuclear fission. The primary loop coolant pipe 130 may be made of any suitable material, for example stainless steel. If desired, the primary loop coolant pipe 130 may be made of ferrous alloys as well as non-ferrous alloys, zirconium based alloys, or other suitable structural materials or composites. The coolant delivered by the primary loop coolant pipe 130 may be a liquid metal selected from the group consisting essentially of sodium, potassium, lithium, lead and mixtures thereof. On the other hand, the coolant may be a metal alloy such as lead-bismuth (Pb-Bi). Instead, in an exemplary embodiment contemplated herein, the coolant is a sodium metal mixture such as liquid sodium (Na) metal or sodium-potassium (Na-K). Depending on the particular reactor core design and operating history, the normal operating temperature of the sodium-cooled reactor core may be relatively high. For example, in the case of 500 to 1,500 MWe sodium-cooled reactors using mixed uranium-plutonium oxide fuel, the reactor core outlet temperature is from about 510 ° C. (ie 950 ° F.) to about 550 ° C. (ie, during normal operation). , 1020 ° F). On the one hand, during a Loss of Coolant Accident (LOCA) or Loss of Flow Transient Accident (LOFTA), the peak fuel cladding temperature may reach about 600 ° C. (ie, 1110 ° F.) or above. This may vary depending on the reactor core design and operating history. In addition, decay heat accumulation during post-LOCA or post-LOFTA-case scenarios and also during shutdown of the reactor operation may produce unacceptable heat accumulation. Thus, in some cases, it is desirable to remove heat generated by core 20 with nuclear fission during normal operation and during post-incident scenarios.

여전히 도 1을 참조하면, 핵분열로 코어(20)에 의해서 생성된 열-함유(bearing) 냉각제는 냉각제 유동 스트림 또는 유동 경로(140)를 따라서 중간 열교환기(150)까지 유동하고, 상기 중간 열교환기도 냉각제 풀(125) 내에 잠긴다. 중간 열교환기(150)는 냉각제 풀(125) 내의 나트륨 냉각제에 대해서 내열성 및 내식성 효과를 가지는 임의의 적합한 물질, 예를 들어 적합한 스테인리스 스틸로 제조될 수 있을 것이다. 이하에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 냉각제 유동 경로(140)를 따른 냉각제 유동은 중간 열교환기(150)를 통해서 유동하고, 그리고 일차 루프 냉각제 파이프(130)를 통해서 계속 유동한다. 이하에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 중간 열교환기(150) 내에서 발생되는 열 교환으로 인해서, 중간 열교환기(150)를 떠나는 냉각제가 냉각된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일차 루프 냉각제 파이프(130)를 통해서, 반응로 코어(20)를 통해서, 냉각제 유동 경로(140)를 따라서 그리고 중간 열교환기(150) 내로 반응로 냉각제를 펌핑하기 위해서, 전기-기계적 펌프일 수 있는 제 1 펌프(170)가 일차 루프 냉각제 파이프(130)로 커플링되고, 그리고 일차 루프 냉각제 파이프(130)에 의해서 이송되는 반응로 냉각제와 유체 소통한다. Still referring to FIG. 1, the heat-bearing coolant produced by the nuclear fission furnace core 20 flows along the coolant flow stream or flow path 140 to the intermediate heat exchanger 150, and the intermediate heat exchanger also Submerged in coolant pool 125. The intermediate heat exchanger 150 may be made of any suitable material having a heat and corrosion resistance effect on the sodium coolant in the coolant pool 125, for example, suitable stainless steel. As described in more detail below, coolant flow along the coolant flow path 140 flows through the intermediate heat exchanger 150 and continues to flow through the primary loop coolant pipe 130. As will be described in more detail below, it will be appreciated that due to heat exchange occurring within the intermediate heat exchanger 150, the coolant leaving the intermediate heat exchanger 150 is cooled. It may be an electro-mechanical pump to pump the reactor coolant through the primary loop coolant pipe 130, through the reactor core 20, along the coolant flow path 140 and into the intermediate heat exchanger 150. The first pump 170 is coupled to the primary loop coolant pipe 130 and is in fluid communication with the reactor coolant carried by the primary loop coolant pipe 130.

도 1을 다시 참조하면, 이차 루프 파이프(180)가 중간 열교환기(150)로부터 열을 제거하기 위해서 제공된다. 이차 루프 파이프(180)는 이차 "고온" 레그 파이프 세그먼트(190) 및 이차 "저온" 레그 파이프 세그먼트(200)를 포함한다. 이차 고온 레그 파이프 세그먼트(190) 및 이차 저온 레그 파이프 세그먼트(200)는 중간 열교환기(150)로 일체로 연결된다. 고온 레그 파이프 세그먼트(190) 및 저온 레그 파이프 세그먼트(200)를 포함하는 이차 루프 파이프(180)는 나트륨, 포타슘, 리튬, 납 및 이들의 혼합물로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 액체 금속과 같은 유체를 포함한다. 한편, 유체는 납-비스무트(Pb-Bi)와 같은 금속 합금일 수 있을 것이다. 그 대신에, 본원에서 고려되는 예시적인 실시예에서, 유체는 적합하게 액체 나트륨(Na) 금속 또는 나트륨 금속 혼합물, 예를 들어 나트륨-포타슘(Na-K)이 될 수 있을 것이다. 이차 고온 레그 파이프 세그먼트(190)는 중간 열교환기(150)로부터 증기 발생기 및 과열기 조합체(superheater combination; 210)(이하에서 "증기 발생기(210)"로 지칭함)까지 연장하며, 그 이유에 대해서는 바로 밑에서 설명한다. 이와 관련하여, 증기 발생기(210)를 통과한 후에, 이차 루프 파이프(180)를 통해서 유동하고 그리고 증기 발생기(210)를 빠져나오는 냉각제는 증기 발생기(210)로 유입되기 전 보다 더 낮은 온도 및 엔탈피를 가지는데, 이는 증기 발생기(210) 내에서 이루어지는 열교환 때문이다. 증기 발생기(210)를 통과한 후에, 예를 들어 전기-기계적 펌프일 수 있는 제 2 펌프(220)의 수단에 의해서, 전술한 열전달을 제공하기 위해서 중간 열교환기(150) 내로 연장하는 "저온" 레그 파이프 세그먼트(200)를 따라서 냉각제가 펌핑된다. 증기 발생기(210)가 증기를 생산하는 방식은 바로 밑에서 개략적으로 설명된다. Referring again to FIG. 1, a secondary loop pipe 180 is provided to remove heat from the intermediate heat exchanger 150. Secondary loop pipe 180 includes a secondary “hot” leg pipe segment 190 and a secondary “cold” leg pipe segment 200. The secondary high temperature leg pipe segment 190 and the secondary low temperature leg pipe segment 200 are integrally connected to the intermediate heat exchanger 150. Secondary loop pipe 180 comprising hot leg pipe segment 190 and cold leg pipe segment 200 comprises a fluid such as a liquid metal selected from the group consisting essentially of sodium, potassium, lithium, lead and mixtures thereof. do. On the other hand, the fluid may be a metal alloy such as lead-bismuth (Pb-Bi). Instead, in the exemplary embodiment contemplated herein, the fluid may suitably be liquid sodium (Na) metal or sodium metal mixture, such as sodium-potassium (Na-K). The secondary high temperature leg pipe segment 190 extends from the intermediate heat exchanger 150 to the steam generator and superheater combination 210 (hereinafter referred to as “steam generator 210”) for the reasons immediately below. Explain. In this regard, after passing through the steam generator 210, the coolant flowing through the secondary loop pipe 180 and exiting the steam generator 210 is lower in temperature and enthalpy than before entering the steam generator 210. This is due to heat exchange made in the steam generator 210. After passing through the steam generator 210, by means of a second pump 220, which may be an electro-mechanical pump, for example, a "low temperature" extending into the intermediate heat exchanger 150 to provide the aforementioned heat transfer. Coolant is pumped along the leg pipe segment 200. The manner in which the steam generator 210 produces steam is outlined directly below.

도 1을 또 다시 참조하면, 미리 정해진 온도 및 압력을 가지는 물의 본체(body)(230)가 증기 발생기(210) 내에 배치된다. 이차 고온 레그 파이프 세그먼트(190)를 통해서 유동하는 유체는 그 열을 전도에 의해서 물의 본체(230)로 전달할 것이고, 그러한 물의 본체는 이차 고온 레그 파이프 세그먼트(190)를 통해서 유동하는 유체 보다 낮은 온도를 가진다. 이차 고온 레그 파이프 세그먼트(190)를 통해서 유동하는 유체가 그 열을 물의 본체(230)로 전달함에 따라서, 증기 발생기(210) 내의 미리 정해진 온도 및 압력에 따라서, 물의 본체(230)의 일부가 증기(240)로 증발될 것이다. 이어서, 증기(240)는 증기 라인(250)를 통해서 진행될 것이고, 상기 증기 라인은 증기(240)와 기상 소통하는 일 단부 및 물의 본체(230)와 액체 소통하는 타단부를 구비한다. 회전가능한 터빈(260)이 증기 라인(250)에 커플링되고, 그에 따라 증기(240)가 통과함에 따라 터빈(260)이 회전된다. 예를 들어 회전가능한 터빈 샤프트(280)에 의해서 터빈(260)에 커플링된 발전기(270)는 터빈(260)이 회전됨에 따라 전기를 생산한다. 또한, 응축기(290)가 증기 라인(250)에 커플링되고 그리고 터빈(260)을 통과한 증기를 수용한다. 응축기(290)는 증기를 액체 물로 응축하고 그리고 임의의 폐열을 응축기(290)와 연관된 냉각탑(300)과 같은 히트 싱크(heat sink)로 전달한다. 응축기(290)에 의해서 응축된 액체 물이 제 3 펌프(310)에 의해서 증기 라인(250)을 따라서 응축기(290)로부터 증기 발생기(210)로 펌핑되며, 상기 제 3 펌프는 응축기(290)와 증기 발생기(210) 사이에 배치된 전기-기계적 펌프일 수 있다. Referring again to FIG. 1, a body 230 of water having a predetermined temperature and pressure is disposed within the steam generator 210. The fluid flowing through the secondary hot leg pipe segment 190 will transfer its heat to the body of water 230 by conduction, and the body of water will have a lower temperature than the fluid flowing through the secondary hot leg pipe segment 190. Have As the fluid flowing through the secondary hot leg pipe segment 190 transfers its heat to the body of water 230, a portion of the body of water 230 vapors, depending on the predetermined temperature and pressure in the steam generator 210. Will evaporate to 240. The steam 240 will then proceed through the steam line 250, which has one end in vapor phase communication with the steam 240 and the other end in liquid communication with the body 230 of water. A rotatable turbine 260 is coupled to the steam line 250, so that the turbine 260 rotates as the steam 240 passes. For example, generator 270 coupled to turbine 260 by rotatable turbine shaft 280 produces electricity as turbine 260 is rotated. In addition, a condenser 290 is coupled to the steam line 250 and receives the steam passed through the turbine 260. Condenser 290 condenses the vapor into liquid water and delivers any waste heat to a heat sink such as cooling tower 300 associated with condenser 290. Liquid water condensed by the condenser 290 is pumped by the third pump 310 from the condenser 290 to the steam generator 210 along the steam line 250, and the third pump is connected to the condenser 290. It may be an electro-mechanical pump disposed between the steam generators 210.

도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 전술한 육각형-형상의 구성 대신에, 전체적으로 도면부호 '222'로 표시된, 평행사변형-형상의 핵분열로 코어 구성을 형성하도록 핵분열 모듈(30)이 정렬될 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 핵분열로 코어(222)의 반응로 코어 외장(40)은 제 1 단부(330) 및 제 2 단부(340)를 포함하며, 그 이유에 대해서는 후술한다. As best shown in FIG. 5, the fission module 30 may be aligned to form a core configuration with parallelogram-shaped fission, generally designated as '222', instead of the hexagon-shaped configuration described above. There will be. In this regard, the reactor core sheath 40 of the nuclear fission core 222 includes a first end 330 and a second end 340, which will be described later.

도 5를 다시 참조하면, 핵분열로 코어를 위해서 선택된 구성과 관계 없이, 핵분열로 코어(20 또는 222)는 진행파 핵분열로 코어로서 구성될 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 비제한적으로, U-233, U-235 또는 Pu-239와 같은 핵분열가능 물질의 동위원소 농축물(isotopic enrichment)을 포함할 수 있는 비교적 작은 그리고 제거 가능한 핵분열 점화기(igniter; 350)가 반응로 코어(222) 내에 적절하게 위치된다. 단지 예로서 그리고 비제한적으로, 점화기(350)는 반응로 코어(222)의 제 2 단부(340)에 반대되는 제 1 단부(330)에 인접하여 위치될 수 있을 것이다. 중성자들이 점화기(350)에 의해서 방출된다. 점화기(350)에 의해서 방출되는 중성자들은 핵분열 모듈(30) 내의 핵분열성 물질 및/또는 핵원료성 물질에 의해서 캡쳐되어 핵분열 연쇄 반응을 개시한다. 필요한 경우에, 핵분열 연쇄 반응이 자발적(self-sustaining)이 되면, 점화기(350)를 제거할 수 있을 것이다. Referring again to FIG. 5, regardless of the configuration selected for the nuclear fission core, the nuclear fission core 20 or 222 may be configured as a traveling wave nuclear fission core. In this regard, a relatively small and removable fission igniter 350 may include, but is not limited to, isotopic enrichment of fissile material such as U-233, U-235 or Pu-239. Is suitably positioned within the reactor core 222. By way of example only and not limitation, igniter 350 may be positioned adjacent to first end 330 opposite to second end 340 of reactor core 222. Neutrons are emitted by the igniter 350. Neutrons emitted by the igniter 350 are captured by the fissile and / or nuclear material in the fission module 30 to initiate the fission chain reaction. If necessary, if the fission chain reaction is self-sustaining, the igniter 350 may be removed.

여전히 도 5를 참조하면, 점화기(350)는 3-차원적인 진행 폭연파(defragration wave) 또는 "연소파(burn wave)"(360)를 개시한다. 점화기(350)가 "점화"를 유발하기 위해서 중성자를 방출할 때, 연소파(360)가 제 1 단부(330)에 근접한 점화기(350)로부터 그리고 반응로 코어(222)의 제 2 단부(340)를 향해서 외측으로 이동하며, 그에 따라 진행하는 또는 전파되는 연소파(360)를 형성한다. 다시 말해서, 연소파(360)가 반응로 코어(222)를 통해서 전파됨에 따라, 각각의 핵분열 모듈(30)은 진행 연소파(360)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 진행 연소파(360)의 속도는 일정하거나 또는 일정하지 않을 수 있을 것이다. 그에 따라, 연소파(360)가 전파되는 속도는 제어될 수 있을 것이다. 예를 들어, 미리 정해진 방식의 또는 프로그램된 방식의 전술한 제어봉(95)(도 3 참조)의 길이방향 운동은 핵분열 모듈(30) 내에 배치된 연료봉(50)의 중성자 반응도를 낮추거나 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 방식에서, 연소파(360)의 위치에서 즉시(presently) 연소되는 연료봉(50)의 중성자 반응도는 연소파(360) 앞쪽의 "미연소" 연료봉(50)의 중성자 반응도에 대비하여 낮아지거나 떨어지게 된다. 이러한 결과는 방향을 나타내는 화살표(365)에 의해서 표시된 연소파 전파 방향을 제공한다. 이러한 방식으로 반응도를 제어하는 것은 반응로 코어(220)에 대한 작동 제약(constraints)을 받는 연소파(360)의 전파 속도를 최대화한다. 예를 들어, 연소파(360)의 전파 속도의 최대화는, 부분적으로, 반응로 코어 구조 물질의 중성자 영향 제한에 의해서, 전파에 필요한 최소 값 위로 연소(burn-up)를 제어하기 위한 수단 및 최대 값 세트를 제공한다. Still referring to FIG. 5, igniter 350 initiates a three-dimensional defragration wave or “burn wave” 360. When the igniter 350 emits neutrons to cause "ignition", the combustion wave 360 is from the igniter 350 proximate to the first end 330 and from the second end 340 of the reactor core 222. Moving outwards, thereby forming a combustion wave 360 that propagates or propagates accordingly. In other words, as the combustion wave 360 propagates through the reactor core 222, each nuclear fission module 30 may receive at least a portion of the traveling combustion wave 360. The speed of the traveling combustion wave 360 may or may not be constant. Accordingly, the speed at which the combustion wave 360 propagates may be controlled. For example, the longitudinal motion of the aforementioned control rod 95 (see FIG. 3), in a predetermined or programmed manner, can lower or degrade the neutron reactivity of the fuel rod 50 disposed within the nuclear fission module 30. have. In this manner, the neutron reactivity of the fuel rod 50 that is combusted at the location of the combustion wave 360 is lowered or dropped relative to the neutron reactivity of the “unburned” fuel rod 50 in front of the combustion wave 360. do. This result provides the combustion wave propagation direction indicated by the arrow 365 indicating the direction. Controlling the responsiveness in this manner maximizes the propagation speed of the combustion wave 360 subject to operating constraints on the reactor core 220. For example, maximization of the propagation velocity of the combustion wave 360 is, in part, limited by the neutron influence of the reactor core structural material, and means for controlling the burn-up above the minimum value required for propagation. Provide a set of values.

그러한 진행파 핵분열로의 기본 원리는 공동-계류중인 미국 2006년 11월 28일자로 Roderick A. Hyde 등의 명의로 출원한 "Automated Nuclear Power Reactor For Long-Term Operation"라는 명칭의 미국 특허출원 제 11/605,943 호에 보다 구체적으로 기재되어 있으며, 그러한 미국 특허출원은 본원 출원인의 양수인에게 양도되었고, 그 전체 기재 내용은 본원에서 참조로서 포함된다. The basic principle of such a traveling nuclear fission reactor is the co-pending US patent application entitled "Automated Nuclear Power Reactor For Long-Term Operation," filed November 28, 2006, in the name of Roderick A. Hyde et al. 605,943, more specifically, such US patent application is assigned to the assignee of the applicant, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

도 6을 참조하면, 직립형의, 인접한 육각형-형상의 핵분열 모듈(30)들이 도시되어 있다. 단지 3개의 인접한 핵분열 모듈(30)들이 도시되어 있으며, 보다 더 많은 수의 핵분열 모듈(30)들이 반응로 코어(20) 내에 존재한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 각각의 핵분열 모듈(30)은 수평 연장 반응로 코어 하부 지지 플레이트(370) 상에 장착된다. 반응로 코어 하부 지지 플레이트(370)는 모든 핵분열 모듈(30)의 하단 단부 부분을 가로질러 적절하게 연장한다. 반응로 코어 하부 지지 플레이트(370)는 관통하는 대응 보어(380)를 가지며, 그 이유에 대해서는 이하에서 설명한다. 대응 보어(380)는 내부로의 냉각제 유동을 허용하기 위한 개방 단부(390)를 구비한다. 반응로 코어 상부 지지 플레이트(400)는 모든 핵분열 모듈(30)의 출구 부분 또는 상단 단부 부분을 가로질러 수평으로 연장하고 그리고 핵분열 모듈(30)에 분리가능하게 연결되며, 상기 상부 지지 플레이트(400)는 모든 핵분열 모듈(30)을 캡핑(cap)한다. 반응로 코어 상부 지지 플레이트(400)는 또한 냉의 관통 유동을 허용하기 위한 복수의 유동 슬롯(410)을 형성한다. 복수의 루프 냉각제 파이프(130) 및 제 1 펌프(170)(도 1 참조)는 방향을 나타내는 화살표(140)에 의해서 표시된 냉각제 유동 경로 또는 유체 스트림을 따라서 반응로 냉각제를 핵분열 모듈(30)로 전달한다. 이어서, 일차 냉각제가 냉각제 유동 경로(140)를 따라서 그리고 하부 지지 플레이트(370) 내에 형성된 개방 단부(390)를 통해서 계속 진행된다. Referring to FIG. 6, upright, adjacent hexagonal-shaped fission modules 30 are shown. Only three adjacent fission modules 30 are shown and it will be appreciated that a larger number of fission modules 30 are present in the reactor core 20. Each nuclear fission module 30 is mounted on a horizontal extension reactor core lower support plate 370. The reactor core lower support plate 370 extends properly across the bottom end portion of all nuclear fission modules 30. The reactor core lower support plate 370 has a corresponding bore 380 therethrough, which will be described below. The corresponding bore 380 has an open end 390 to allow coolant flow therein. The reactor core upper support plate 400 extends horizontally across the outlet or top end portions of all nuclear fission modules 30 and is removably connected to the nuclear fission module 30, wherein the upper support plates 400 are attached. Caps all nuclear fission modules 30. Reactor core upper support plate 400 also defines a plurality of flow slots 410 to allow cold through flow. The plurality of loop coolant pipes 130 and the first pump 170 (see FIG. 1) deliver reactor coolant to the nuclear fission module 30 along the coolant flow path or fluid stream indicated by the arrow 140 indicating the direction. do. The primary coolant then continues along the coolant flow path 140 and through the open end 390 formed in the lower support plate 370.

전술한 바와 같이, 핵분열로 코어(20)에 대해서 선택된 구성과 관계 없이, 핵분열로 코어(20) 및 그 내부의 핵분열 모듈(30)에 의해서 생성된 열을 제거하는 것은 중요하다. 적절한 열 제거는 몇 가지 이유 때문에 중요하다. 예를 들어, 만약 피크 온도가 물질 한계를 초과한다면, 반응로 코어 구조 물질에 대한 열적 손상이 발생할 수 있을 것이다. 그러한 피크 온도는 구조체의 기계적 성질을 변경함으로써, 특히 열적 클리프(creep)와 관련된 성질들을 변경함으로써, 피크 온도에 노출된 구조체의 작업 수명을 바람직하지 못하게 단축시킬 수 있을 것이다. 또한, 반응로 파워 밀도는 손상 없이 높은 피크 온도를 견딜 수 있는 코어 구조 물질의 능력에 의해서 제한된다. 또한, 그 대신에, 반응로 물질에 대한 온도의 영향을 결정하기 위한 테스트와 같은 테스트를 실행하기 위해서 핵분열로 시스템(10)이 이용될 수 있을 것이다. 반응로 코어로부터 열을 적절하게 제어함으로써 반응로 코어 온도를 제어하는 것은 그러한 테스트를 성공적으로 실시하는데 있어서 중요하다. As described above, regardless of the configuration selected for the nuclear fission core 20, it is important to remove heat generated by the nuclear fission core 20 and the nuclear fission module 30 therein. Proper heat removal is important for several reasons. For example, if the peak temperature exceeds the material limit, thermal damage to the reactor core structure material may occur. Such peak temperature may undesirably shorten the working life of the structure exposed to the peak temperature by changing the mechanical properties of the structure, in particular by changing the properties associated with the thermal creep. In addition, reactor power density is limited by the ability of the core structural material to withstand high peak temperatures without damage. Alternatively, the nuclear fission system 10 may be used to perform a test, such as a test to determine the effect of temperature on the reactor material. Controlling the reactor core temperature by appropriately controlling the heat from the reactor core is important for the successful execution of such tests.

또한, 중간 열교환기(150)를 통해서 열전달 유체의 균일한 유동 속도를 달성하는 것이 바람직할 것이다. 그러한 균일한 유동 속도는 원자로 코어에 대한 불균일한 냉각제 유동 및 결과적인 코어 반응도 요동을 방지할 수 있을 것이다. 또한, 열교환기를 통한 냉각제의 편차가 있는(preferential) 유동을 피하기 위해서, 열교환기를 통한 균일한 냉각제의 유동 분포를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 냉각제의 편차가 있는 유동을 방지하는 것은 열교환기 내에서의 국소적인 온도의 "열점(hot spots)" 발생을 완화시킬 수 있을 것이다. 그러한 국소적인 온도의 "열점"은 열교환기의 작동 수명을 단축시킬 수 있을 것이다. 또한, 균일한 유동은 열교환기의 열전달 표면을 가로질러 균일한 열교환을 개선하는 작용을 하여, 주어진 열교환 영역에 대한 열교환을 개선한다. 중간 열교환기(150)의 구조 및 작동은 이러한 염려를 해소한다. It would also be desirable to achieve a uniform flow rate of heat transfer fluid through the intermediate heat exchanger 150. Such a uniform flow rate will prevent uneven coolant flow to the reactor core and the resulting core reactivity fluctuations. It would also be desirable to provide a uniform flow distribution of coolant through the heat exchanger in order to avoid a differential flow of coolant through the heat exchanger. Preventing uneven flow of coolant may mitigate the occurrence of "hot spots" of local temperature in the heat exchanger. Such local temperature "hot spots" may shorten the operating life of the heat exchanger. In addition, the uniform flow acts to improve uniform heat exchange across the heat transfer surface of the heat exchanger, thereby improving heat exchange for a given heat exchange region. The construction and operation of the intermediate heat exchanger 150 alleviates this concern.

중간 열교환기(150)의 구조에 대해서 이제 설명한다. 도 1, 도 7, 도 8, 도 8a, 및 도 9를 참조하면, 중간 열교환기(150)는 압력 베셀(120)의 내측 벽 표면(122)에 부착된 열교환기 본체(420)를 포함하고, 그에 따라 중간 열교환기(150)가 압력 베셀(120) 내에서 지지된다. 대안으로서, 풀(125)을 형성하는 내부 벽 표면(122)은 중간 열교환기(150)의 후방 벽을 형성할 수 있을 것이다. 열교환기 본체(420)는 직립형의 전체적으로 L-형상의(횡방향 단면에서) 후방 부분(425)을 포함하고, 상기 후방 부분은 일차 유체 배출 플레넘 부피 또는 배출 플레넘 챔버(430)를 내부에 형성한다. 그에 따라, 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)는 열교환기 본체(420)의 일부가 된다. 이하에서 보다 구체적으로 설명하는 바와 같이, 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)는 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)을 통해서 제 1 열전달 유체(즉, 일차 열전달 유체)의 균일한 유동을 제공하도록 형성된다. 일차 유체 배출 포트(435)가 열교환기 본체(420)의 후방 부분(425)으로부터, 그러나 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430) 내에서, 형성되며, 상기 일차 유체 배출 포트는 일차 루프 냉각제 파이프(130) 내로 개방된다. 고온의 이차 나트륨을 위한 하단 플레넘(450)을 형성하는 열교환기 본체(420)의 하단 부분(440)이 후방 부분(425)에 연결된다. 하단 플레넘 배출측 또는 포트(455)를 가지는 하단 플레넘(450)은 복수의 직립형 플레이트-타입 열전달 부재(470)들이 용접 등에 의해서 일체로 부착되는 상단 표면(460)을 구비하는 박스-형 구조를 형성한다. 각각의 열전달 부재(470)는 각 단부에서 유입구(490) 및 배출구(500)를 가지는 유동 채널(460)을 관통 형성한다. 유입구(490)는 저온 레그 파이프 세그먼트(200)를 통해서 유동하는 열전달 유체와 유체 소통한다. 배출구(500)는 하단 플레넘(450) 내의 열전달 유체와 유체 소통한다. 또한, 도관 또는 매니폴드를 이용하지 않고, 일차 유체가 열교환기 본체(420)로 공급될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해서, 일차 유체는 도관 없이 또는 매니폴드 없이 열교환기 본체(420)로 공급된다. 풀(125)이 또한 매니폴드를 구비하지 않을 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 중간 열교환기(150)의 유입구측이 매니폴드를 구비하지 않을 수 있고 그리고 중간 열교환기(150)의 배출구측이 매니폴드를 구비하지 않을 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다. 이는 반응로(10)를 구축하는데 필요한 자본 비용 및/또는 열교환기(150)를 제조하는 자본 비용을 감소시킬 수 있는데, 이는 그러한 도관 또는 매니폴드가 요구되지 않기 때문이다. The structure of the intermediate heat exchanger 150 will now be described. 1, 7, 8, 8A, and 9, the intermediate heat exchanger 150 includes a heat exchanger body 420 attached to the inner wall surface 122 of the pressure vessel 120. Thus, the intermediate heat exchanger 150 is supported in the pressure vessel 120. As an alternative, the inner wall surface 122 forming the pool 125 may form the rear wall of the intermediate heat exchanger 150. The heat exchanger body 420 includes an upright, entirely L-shaped (in cross-section) rear portion 425, which rearwards the primary fluid discharge plenum volume or discharge plenum chamber 430 therein. Form. As such, the primary fluid discharge plenum chamber 430 becomes part of the heat exchanger body 420. As described in more detail below, the primary fluid discharge plenum chamber 430 is formed to provide uniform flow of a first heat transfer fluid (ie, primary heat transfer fluid) through the primary fluid discharge plenum chamber 430. do. A primary fluid discharge port 435 is formed from the rear portion 425 of the heat exchanger body 420, but within the primary fluid discharge plenum chamber 430, the primary fluid discharge port being the primary loop coolant pipe 130. Open into). The bottom portion 440 of the heat exchanger body 420, which forms a bottom plenum 450 for high temperature secondary sodium, is connected to the rear portion 425. The bottom plenum 450 having a bottom plenum discharge side or port 455 has a box-shaped structure having a top surface 460 to which a plurality of upright plate-type heat transfer members 470 are integrally attached by welding or the like. To form. Each heat transfer member 470 penetrates through a flow channel 460 having an inlet 490 and an outlet 500 at each end. Inlet 490 is in fluid communication with the heat transfer fluid flowing through cold leg pipe segment 200. Outlet 500 is in fluid communication with the heat transfer fluid in bottom plenum 450. It will also be appreciated that primary fluid can be supplied to the heat exchanger body 420 without the use of conduits or manifolds. In other words, the primary fluid is supplied to the heat exchanger body 420 without conduits or without manifolds. It will be appreciated that the pool 125 may also have no manifold. It will also be appreciated that the inlet side of the intermediate heat exchanger 150 may not have a manifold and the outlet side of the intermediate heat exchanger 150 may not have a manifold. This may reduce the capital cost required to build the reactor 10 and / or the capital cost of manufacturing the heat exchanger 150 because no such conduit or manifold is required.

도 8, 도 8a 및 도 9를 참조하면, 중간 열교환기(150)는 복수의 인접한 열전달 부재(470)를 포함한다. 복수의 인접한 열전달 부재(470)는 인접한 열전달 부재(470)들 사이에 복수의 유동 통로(510)를 형성하기 위해서 비교적 작은 미리 정해진 거리("d") 만큼 이격된다. 거리("d")는, 유동 통로(510)들 사이의 균일한 유동 분포를 달성하기 위해서 필요한 거리이다. 다시 말해서, 열전달 부재(470)는 복수의 유동 통로(510)를 통한 일차 열전달 유체의 유동을 균일하게 분포시키기 위해서 거리("d") 만큼 이격된다. 복수의 유동 통로를 통한 일차 열전달 유체의 유동의 균일한 분포를 달성하기 위해서, 필요에 따라, 다른 반응로 코어 구성에 대해서 다른 값들을 가지도록, 인접한 열전달 부재(470)들 사이의 거리("d")가 디자인될 수 있을 것이다. 이는, 열전달 유체가 열교환기(150)를 향해서 이동될 때 일차 열전달 유체의 자유 유동을 변경하는 또는 방해하는 인-코어(in-core; 코어내) 구조를 특별한 반응로 코어 구성이 가질 수 있기 때문에 그러하다. 이러한 효과를 보상하기 위해서, 거리("d")가 다른 값들을 가지도록 디자인될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 열교환기 본체(420)는 열교환기(150) 내로의 열전달 유체의 유동을 안내하기 위한 가이드 구조체(515)를 포함할 수 있을 것이다. 가이드 구조체(515)는 열전달 부재(470)들에 적절하게 걸쳐지고 그리고 유동 통로(510)와 연관되며, 그에 따라 열전달 유체가 유동 통로(510) 내로 안내된다. 열교환기 본체(420)는 복수의 열전달 부재(470)의 상부 부분과 후방 부분(425)의 상부 부분에 밀봉식으로 장착된 또는 연결된 상단 부분(520)을 더 포함한다. 증기 발생기(210)로부터 유동 경로(532)를 따라서 유동하는 냉각된 2차 나트륨을 수용하기 위해서, 상단 부분(520)은 상단 플레넘(530)을 내부에 형성한다. 유동 경로(532)를 따라서 유동하는 냉각된 이차 나트륨 및 유동 경로(140)를 따라 유동하는 일차 열전달 유체는 횡류식 유동 구성을 형성한다. 이러한 횡류식 유동 구성에서, 유동 경로(532)는 중간 열교환기(150) 내의 유동 경로(140)에 대해서 실질적으로 수직이다(즉, 플러스 또는 마이너스 45°). 냉각된 이차 나트륨이 유입구(490)를 통해서, 유동 채널(470) 내로, 배출구(500)를 통해서, 그리고 하단 플레넘(450) 내로 유동할 수 있게 허용하기 위해서, 상단 플레넘(530)은 유입구(490)와 유체 소통한다. 8, 8A, and 9, the intermediate heat exchanger 150 includes a plurality of adjacent heat transfer members 470. The plurality of adjacent heat transfer members 470 are spaced apart by a relatively small predetermined distance “d” to form a plurality of flow passages 510 between adjacent heat transfer members 470. The distance "d" is the distance required to achieve a uniform flow distribution between the flow passages 510. In other words, the heat transfer members 470 are spaced apart by a distance “d” to uniformly distribute the flow of the primary heat transfer fluid through the plurality of flow passages 510. In order to achieve a uniform distribution of the flow of the primary heat transfer fluid through the plurality of flow passages, the distance between adjacent heat transfer members 470, if necessary, to have different values for different reactor core configurations. ") Can be designed. This is because a special reactor core configuration can have an in-core (in-core) structure that alters or hinders the free flow of the primary heat transfer fluid as the heat transfer fluid is moved towards the heat exchanger 150. It is true. To compensate for this effect, the distance "d" may be designed to have different values. In another embodiment, the heat exchanger body 420 may include a guide structure 515 for guiding the flow of heat transfer fluid into the heat exchanger 150. Guide structure 515 suitably spans heat transfer members 470 and is associated with flow passage 510 such that heat transfer fluid is guided into flow passage 510. The heat exchanger body 420 further includes an upper portion 520 sealingly mounted or connected to the upper portion of the plurality of heat transfer members 470 and the upper portion of the rear portion 425. In order to receive the cooled secondary sodium flowing along the flow path 532 from the steam generator 210, the upper portion 520 forms an upper plenum 530 therein. The cooled secondary sodium flowing along flow path 532 and the primary heat transfer fluid flowing along flow path 140 form a cross flow flow configuration. In this crossflow flow configuration, flow path 532 is substantially perpendicular to flow path 140 in intermediate heat exchanger 150 (ie, plus or minus 45 °). To allow cooled secondary sodium to flow through inlet 490, into flow channel 470, through outlet 500, and into bottom plenum 450, top plenum 530 is defined as an inlet. In fluid communication with 490.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 중간 열교환기(150)가 저온 레그 파이프 세그먼트(200)를 포함하고, 냉각된 이차 열전달 유체는 상기 저온 레그 파이프 세그먼트(200)를 통해서 유동 경로(532)를 따라 유동한다. 이와 관련하여, 냉각된 이차 열전달 유체는 개구부(536a)를 통해서 플레이트 부재(534) 내로 유입되고 그리고 플레이트 부재(534) 내에 형성된 개구부(536b)를 빠져나간다. 이차 열전달 유체는 유동 경로(532)를 따라서 계속 진행하고 그리고 이차 열전달 유체를 증기 발생기(210)로 복귀시키기 위한 복귀 파이프 세그먼트(538) 내로 유입된다. 경로(532)를 따라서 유동하는 냉각된 이차 나트륨 및 경로(140)를 따라서 유동하는 일차 열전달 유체는 향류식 유동 구성을 형성한다. 이러한 향류식 유동 구성에서, 유동 경로(532)는 중간 열교환기(150) 내의 유동 경로(140)에 대해서 평행하나, 방향이 반대가 된다. 9A and 9B, in an alternate embodiment, the intermediate heat exchanger 150 includes a cold leg pipe segment 200, and the cooled secondary heat transfer fluid flows through the cold leg pipe segment 200. Flow along the path 532. In this regard, the cooled secondary heat transfer fluid enters the plate member 534 through the opening 536a and exits the opening 536b formed in the plate member 534. The secondary heat transfer fluid continues along the flow path 532 and flows into the return pipe segment 538 for returning the secondary heat transfer fluid to the steam generator 210. The cooled secondary sodium flowing along the path 532 and the primary heat transfer fluid flowing along the path 140 form a countercurrent flow configuration. In this countercurrent flow configuration, the flow path 532 is parallel to the flow path 140 in the intermediate heat exchanger 150, but in opposite directions.

도 9c 및 도 9d를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 중간 열교환기(150)는 저온 레그 파이프 세그먼트(200)를 포함하고, 냉각된 이차 열전달 유체는 상기 저온 레그 파이프 세그먼트(200)를 통해서 유동 경로(532)를 따라 유동한다. 이와 관련하여, 냉각된 이차 열전달 유체는 개구부(536a)를 통해서 플레이트 부재(534) 내로 유입되고 그리고 플레이트 부재(534) 내에 형성된 개구부(536b)를 빠져나간다. 이차 열전달 유체는 유동 경로(532)를 따라서 계속 진행하고 그리고 이차 열전달 유체를 증기 발생기(210)로 복귀시키기 위한 복귀 파이프 세그먼트(538) 내로 유입된다. 경로(532)를 따라서 유동하는 냉각된 이차 열전달 유체 및 경로(140)를 따라서 유동하는 일차 열전달 유체는 병류식 유동 구성을 형성한다. 이러한 병류식 유동 구성에서, 유동 경로(532)는 중간 열교환기(150) 내의 유동 경로(140)에 대해서 평행하고 그리고 동일한 방향이 된다. 9C and 9D, in an alternative embodiment, the intermediate heat exchanger 150 includes a cold leg pipe segment 200, and the cooled secondary heat transfer fluid flows through the cold leg pipe segment 200. Flow along the path 532. In this regard, the cooled secondary heat transfer fluid enters the plate member 534 through the opening 536a and exits the opening 536b formed in the plate member 534. The secondary heat transfer fluid continues along the flow path 532 and flows into the return pipe segment 538 for returning the secondary heat transfer fluid to the steam generator 210. The cooled secondary heat transfer fluid flowing along the path 532 and the primary heat transfer fluid flowing along the path 140 form a cocurrent flow configuration. In this cocurrent flow configuration, the flow path 532 is parallel and in the same direction with respect to the flow path 140 in the intermediate heat exchanger 150.

도 10, 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하면, 열전달 부재(470)를 위한 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 이와 관련하여, 복수의 열전달 부재(470) 중 하나 이상이 벽(540)을 포함하고, 그러한 벽은 증대된 열전달 표면(550)을 따른 일차 열전달 유체의 유동을 수용하는 증대된 열전달 표면(550)을 형성한다. 이와 관련하여, 벽(540)은 고온 일차 나트륨(즉, 제 1 열전달 유체)을 저온 이차 나트륨(즉, 제 2 열전달 유체)로부터 분리한다. 복수의 열전달 부재(470) 중 하나 이상은 증대된 열전달 표면(550)을 형성하기 위해서 벽(540)으로부터 외측으로 연장하는 하나 이상의 일체형으로 연결된 외부 핀 또는 외부 플랜지(560)를 포함한다. 외부 플랜지(560)는 열전달 증대를 위해서 표면적을 증대시킴으로써 열전달을 개선한다. 그 대신에, 복수의 열전달 부재(470) 중 하나 이상은 증대된 열전달 표면(550)을 형성하기 위해서 벽(540)으로부터 외측으로 돌출하는 하나 이상의 노듈(570)을 포함한다. 노듈(570)은 증대된 열전달을 위해서 표면적을 증대시킴으로써 열전달을 개선한다. 다른 대안으로서, 복수의 열전달 부재(470) 중 하나 이상은 증대된 열전달을 위해서 벽(540)으로부터 내측으로 연장하는 하나 이상의 일체형으로 연결된 내부 핀 또는 내부 플랜지(580)를 포함한다. 내부 플랜지(580)는 열전달 증대를 위해서 표면적을 증대시킴으로써 열전달을 개선한다. 또 다른 대안으로서, 복수의 열전달 부재(470) 중 하나 이상은 냉각된 열전달 유체의 도관(590)을 통한 유동을 수용하기 위해서 유동 채널(490)을 따라 연장하는 하나 이상의 도관(590)을 포함한다. 10, 11, 12, and 13, an alternative embodiment for heat transfer member 470 is shown. In this regard, at least one of the plurality of heat transfer members 470 includes a wall 540, which wall includes an enhanced heat transfer surface 550 that receives a flow of primary heat transfer fluid along the enhanced heat transfer surface 550. To form. In this regard, the wall 540 separates the hot primary sodium (ie, the first heat transfer fluid) from the cold secondary sodium (ie, the second heat transfer fluid). One or more of the plurality of heat transfer members 470 include one or more integrally connected outer fins or outer flanges 560 extending outward from the wall 540 to form an enhanced heat transfer surface 550. The outer flange 560 improves heat transfer by increasing the surface area for increased heat transfer. Instead, one or more of the plurality of heat transfer members 470 includes one or more nodules 570 that protrude outward from the wall 540 to form an enhanced heat transfer surface 550. The nodule 570 improves heat transfer by increasing the surface area for increased heat transfer. As another alternative, one or more of the plurality of heat transfer members 470 includes one or more integrally connected inner fins or inner flanges 580 extending inwardly from the wall 540 for enhanced heat transfer. Inner flange 580 improves heat transfer by increasing surface area for increased heat transfer. As another alternative, one or more of the plurality of heat transfer members 470 includes one or more conduits 590 extending along flow channel 490 to receive flow through conduits 590 of cooled heat transfer fluid. .

도 13a 및 도 13b는 증대된 열전달 표면(550)을 포함하는 추가적인 실시예를 도시한다. 이와 관련하여 외부 플랜지(560)가 벽(540)의 전방 부분(592)으로부터 벽(540)의 후방 부분(594)까지 연장됨에 따라 점점 더 증대되는 열전달 표면을 외부 플랜지(560)가 가질 수 있을 것이다. 열역학 분야의 소위 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 벽(540)의 후방 부분(594)에 가까운 곳 보다 벽(540)의 전방 부분(592)에 근접하여 보다 큰 부분의 열전달이 발생할 것인데, 이는 일차 열전달 유체가 벽(540)의 전방 부분(592)으로부터 벽(540)의 후방 부분(594)으로 유동하기 때문이다. 그에 따라, 벽(540)의 전방 부분(592)에 근접할수록 보다 많은 열전달이 발생할 것이고, 그리고 벽(540)의 후방 부분(594)에 근접할수록 보다 적은 양의 열전달이 발생할 것이다. 벽(540)의 후방 부분(594)에 가까운 곳에서의 감소된 열전달을 보상하기 위해서, 플랜지(560)가 플랜지(560)의 전방 부분(592)으로부터 플랜지(560)의 후방 부분(594)까지 연장됨에 따라 점점 더 증대되는 열전달 표면적을 플랜지(560)가 가진다. 예를 들어, 플랜지(560)가 전방 부분(592)에 근접한 곳에서 보다 적은 단부 부분을 가지고 그리고 후방 부분(594)에 근접한 곳에서 보다 넓은 단부 부분을 가지는 쐐기-형상을 가질 수 있을 것이다. 다른 대안으로서, 벽(540)으로부터 외측으로 돌출하는 노듈(570)의 밀도(즉, 단위 면적당 노듈(570)의 수)가 전방 부분(592)으로부터 후방 부분(594)까지 증대될 수 있으며, 이는 벽(540)의 전방 부분(592)으로부터 벽(540)의 후방 부분(594)까지 열전달 표면적을 증대시킬 것이다. 노듈(570)의 이러한 구성은 벽(540)의 후방 부분(594)에 근접한 곳에서의 감소된 열전달을 보상한다. 13A and 13B illustrate additional embodiments that include an enhanced heat transfer surface 550. In this regard, the outer flange 560 may have a heat transfer surface that increases gradually as the outer flange 560 extends from the front portion 592 of the wall 540 to the rear portion 594 of the wall 540. will be. As will be appreciated by those skilled in the art of thermodynamics, a greater portion of heat transfer will occur near the front portion 592 of the wall 540 than near the rear portion 594 of the wall 540, which is the primary. This is because heat transfer fluid flows from the front portion 592 of the wall 540 to the back portion 594 of the wall 540. Thus, closer to the front portion 592 of the wall 540 will result in more heat transfer, and closer to the rear portion 594 of the wall 540 will result in less heat transfer. To compensate for the reduced heat transfer near the rear portion 594 of the wall 540, the flange 560 extends from the front portion 592 of the flange 560 to the rear portion 594 of the flange 560. The flange 560 has a heat transfer surface area that increases gradually as it is extended. For example, the flange 560 may have a wedge-shape having fewer end portions near the front portion 592 and wider end portions near the rear portion 594. As another alternative, the density of the nodule 570 protruding outward from the wall 540 (ie, the number of nodules 570 per unit area) can be increased from the front portion 592 to the rear portion 594. It will increase the heat transfer surface area from the front portion 592 of the wall 540 to the rear portion 594 of the wall 540. This configuration of the nodule 570 compensates for reduced heat transfer in proximity to the back portion 594 of the wall 540.

이제, 도 14 및 도 15를 참조하면, 핵분열로 시스템(10)의 대안적인 실시예가 도시되어 있으며, 여기에서 제 1 열교환기(600) 및 제 2 열교환기(610)와 같은 복수의 열교환기가 도시되어 있다. 제 1 열교환기(600) 및 제 2 열교환기(610)의 각각은 제 1 열교환기(600) 및 제 2 열교환기(610)로 냉각된 열전달 유체를 공급하는 제 1 저온 레그 파이프 세그먼트(620a) 및 제 2 저온 레그 파이프 세그먼트(620b) 각각에 의해서 증기 발생기(210)로 커플링된다. 제 1 열교환기(600) 및 제 2 열교환기(610) 각각은 제 1 열교환기(600) 및 제 2 열교환기(610)로부터 가열된 열전달 유체의 추출을 허용하는 제 1 고온 레그 파이프 세그먼트(630a) 및 제 2 고온 레그 파이프 세그먼트(630b) 각각에 의해서 증기 발생기(210)에 커플링된다. 또한, 희망하는 경우에, 설명되는 이유로, 제 1 저온 레그 파이프 세그먼트(620a) 내에 설치된 제 1 차단(shut-off) 밸브(640a) 및 제 2 저온 레그 파이프 세그먼트(620b) 내에 설치된 제 2 차단 밸브(640b)가 있을 수 있다. 또한, 설명되는 이유로, 제 1 고온 레그 파이프 세그먼트(630a) 내에 설치된 제 3 차단 밸브(650a) 및 제 2 고온 레그 파이프 세그먼트(630b) 내에 설치된 제 4 차단 밸브(650b)가 있을 수 있다. 이와 관련하여, 희망하는 경우에, 차단 밸브(640a/640b)가 폐쇄되어 제 1 열교환기(600) 내외로의 냉각제 유동을 중단시킬 수 있고 그에 따라 제 1 열교환기(600)를 격리시킬 수 있다. 또한, 원하는 경우에, 차단 밸브(640a/640b)가 폐쇄되어 제 2 열교환기(610) 내외로의 냉각제의 유동을 중단시킬 수 있고 그에 따라 제 2 열교환기(610)를 격리시킬 수 있다. 임의의 열전달 부재(470)의 벽(540) 내에서 누출이 발생한다면, 제 1 열교환기(600) 또는 제 2 열교환기(610)를 격리시키는 것이 바람직할 수 있을 것이다. 또한, 냉각된 열전달 유체를 열교환기(600 및 610)로부터 핵분열로 코어(20)로 펌핑하기 위해서 펌프(660a 및 660b)와 같은 복수의 펌프가 복수의 열교환기(600 및 610)의 각각의 열교환기에 커플링된다. Referring now to FIGS. 14 and 15, an alternative embodiment of a nuclear fission system 10 is shown where a plurality of heat exchangers, such as first heat exchanger 600 and second heat exchanger 610, are shown. It is. Each of the first heat exchanger 600 and the second heat exchanger 610 is a first low temperature leg pipe segment 620a for supplying a cooled heat transfer fluid to the first heat exchanger 600 and the second heat exchanger 610. And a second low temperature leg pipe segment 620b to each of the steam generators 210. Each of the first heat exchanger 600 and the second heat exchanger 610 may allow a first hot leg pipe segment 630a to allow extraction of heated heat transfer fluid from the first heat exchanger 600 and the second heat exchanger 610. And the second high temperature leg pipe segment 630b are each coupled to the steam generator 210. Also, if desired, for the reasons described, the first shut-off valve 640a installed in the first low temperature leg pipe segment 620a and the second shutoff valve installed in the second low temperature leg pipe segment 620b. There may be 640b. Also for reasons described, there may be a third shutoff valve 650a installed in the first high temperature leg pipe segment 630a and a fourth shutoff valve 650b provided in the second high temperature leg pipe segment 630b. In this regard, if desired, the shutoff valves 640a / 640b can be closed to stop coolant flow into and out of the first heat exchanger 600 and thereby isolate the first heat exchanger 600. . Also, if desired, the shutoff valves 640a / 640b can be closed to stop the flow of coolant into and out of the second heat exchanger 610 and thereby isolate the second heat exchanger 610. If a leak occurs within the wall 540 of any heat transfer member 470, it may be desirable to isolate the first heat exchanger 600 or the second heat exchanger 610. In addition, a plurality of pumps, such as pumps 660a and 660b, are used to pump the cooled heat transfer fluid from the heat exchangers 600 and 610 to the core 20 with the nuclear fission, respectively. Coupled to the group.

도 16을 참조하면, 일 실시예가 도시되어 있으며, 여기에서 복수의 열교환기(670a, 670b, 670c, 670d, 670e, 670f 및 670g)가 압력 베셀(120)의 내부 벽 표면(122) 주위로 나란히 또는 인접하여 정렬되어 있다. 이러한 실시예는 중간 열교환기(150)를 이용하기 위한 다른 구성을 제공한다. Referring to FIG. 16, one embodiment is shown where a plurality of heat exchangers 670a, 670b, 670c, 670d, 670e, 670f and 670g are side by side around the inner wall surface 122 of the pressure vessel 120. Or aligned adjacently. This embodiment provides another configuration for using the intermediate heat exchanger 150.

도 1, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 11, 12, 및 13을 참조하여, 중간 열교환기(150)의 작동에 대해서 추가적으로 설명한다. 이와 관련하여, 핵분열 프로세스로 인해서, 핵분열로 코어(20) 내의 연료봉(50)에 의해서 생성된 열은 일차 열전달 유체(본원에서 제 1 열전달 유체라고도 지칭된다)에 의해서 흡수된다. 열이 발생됨에 따라서, 제 1 펌프(170)가 작동되어 중간 열교환기(150)로부터 제 1 열전달 유체를 흡입 또는 인출하고 이어서 제 1 열전달 유체를 연료봉(50)을 지나서, 상부 코어 지지 플레이트(400) 내의 유동 슬롯(410)을 통해서 냉각제 풀(125) 내로 펌핑한다. 이어서, 제 1 펌프(170)의 연속된 작업은 유동 통로(510)를 통해서 그리고 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)로 제 1 열전달 유체를 인출할 것이다. 제 1 열전달 유체가 유동 통로(510)를 통해서 유동함에 따라, 제 1 열전달 유체가 증대된 열전달 표면(550)과 밀접하게 접촉하게 될 것이다. 제 1 열전달 유체가 증대된 열전달 표면(550)과 밀접하게 접촉하여 유동함에 따라, 보다 저온의 이차 열전달 유체가 증기 발생기(210)로부터, 저온 파이프 세그먼트(200)를 따라, 상단 플레넘(530) 내로, 유입구(490)를 통해서, 유동 채널(480)을 통해서, 배출구(500)를 통해서, 그리고 하단 플레넘(450) 내로 유동한다. 그 후에, 제 2 열전달 유체는 배출 포트(455)를 통해서 하단 플레넘(450)을 빠져나가 증기 발생기(210)를 통과하는 고온 레그 파이프 세그먼트(190)에 의해서 수용된다. 고온 레그 파이프 세그먼트(190)의 일부를 따라서 이동하고 그리고 증기 발생기(210)를 통과하는 제 2 열전달 유체는 자체의 열을 물의 본체(230)로 전달하여 증기(240)를 생성한다. 제 2 펌프(220)가 작동되어 저온의 이차 유체를 증기 발생기(210)로부터 상단 플레넘(520)으로 전달한다. 1, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 11, 12, and 13, the operation of the intermediate heat exchanger 150 will be further described. In this regard, due to the fission process, the heat generated by the fuel rod 50 in the nuclear fission furnace core 20 is absorbed by the primary heat transfer fluid (also referred to herein as the first heat transfer fluid). As heat is generated, the first pump 170 is actuated to suck or draw the first heat transfer fluid from the intermediate heat exchanger 150 and then to pass the first heat transfer fluid past the fuel rod 50 to the upper core support plate 400. Pump into the coolant pool 125 through the flow slot 410 within. Subsequent operation of the first pump 170 will then draw the first heat transfer fluid through the flow passage 510 and into the primary fluid discharge plenum chamber 430. As the first heat transfer fluid flows through the flow passage 510, the first heat transfer fluid will be in intimate contact with the enhanced heat transfer surface 550. As the first heat transfer fluid flows in intimate contact with the enhanced heat transfer surface 550, a lower temperature secondary heat transfer fluid flows from the steam generator 210, along the cold pipe segment 200, to the top plenum 530. Inwards, through inlet 490, through flow channel 480, through outlet 500, and into bottom plenum 450. Thereafter, the second heat transfer fluid is received by the hot leg pipe segment 190, which exits the lower plenum 450 through the discharge port 455 and passes through the steam generator 210. The second heat transfer fluid moving along a portion of the hot leg pipe segment 190 and passing through the steam generator 210 transfers its heat to the body of water 230 to produce steam 240. The second pump 220 is operated to deliver cold secondary fluid from the steam generator 210 to the upper plenum 520.

도 1, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 11, 12, 및 13을 계속적으로 참조하면, 유동 통로(510)를 통해서 유동하는 보다 고온의 제 1 열전달 유체로부터 유동 채널(480)을 통해서 유동하는 보다 저온의 제 2 열전달 유체로 열이 전달된다. 이러한 열전달은 열전달 부재(470)의 벽(540)을 통한 전도에 의해서 이루어진다. Continuing with reference to FIGS. 1, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 11, 12, and 13, flow channel 480 from the first hotter heat transfer fluid flowing through flow passage 510 is described. Heat is transferred to the second, lower temperature heat transfer fluid flowing through it. This heat transfer is accomplished by conduction through the wall 540 of the heat transfer member 470.

도 1, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 11, 12, 및 13을 계속적으로 참조하면, 복수의 유동 통로(510)를 통해서 일차 열전달 유체의 유동을 균일하게 분포시키기 위해서, 복수의 인접한 열전달 부재(470)가 전술한 미리 정해진 거리("d")만큼 이격된다. 전술한 바와 같이, 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)를 통해서 제 1 열전달 유체(즉 일차 열전달 유체)의 균일한 유동을 제공하도록 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)가 형성된다. 이와 관련하여, 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)의 상부 부분이 내부 벽 표면(122)에 근접 배치되며, 그에 따라 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)의 상부 부분은 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)의 하부 부분 보다 더 적은 부피를 갖는다. 다시 말해서, 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)의 부피는 유입구(490) 보다 배출 포트(435)에 근접할수록 보다 커지게 된다. 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)의 이러한 형상은 일차 유체 배출 플레넘 챔버(430)를 통한 제 1 열전달 유체(일차 열전달 유체)의 균일한 유동을 제공한다. 1, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 11, 12, and 13, in order to uniformly distribute the flow of the primary heat transfer fluid through the plurality of flow passages 510, Adjacent heat transfer members 470 are spaced apart by the predetermined distance “d” described above. As described above, the primary fluid discharge plenum chamber 430 is formed to provide uniform flow of the first heat transfer fluid (ie, primary heat transfer fluid) through the primary fluid discharge plenum chamber 430. In this regard, an upper portion of the primary fluid discharge plenum chamber 430 is disposed proximate to the inner wall surface 122, such that the upper portion of the primary fluid discharge plenum chamber 430 is a primary fluid discharge plenum chamber 430. Less volume than the lower portion of 430. In other words, the volume of the primary fluid discharge plenum chamber 430 becomes larger the closer to the discharge port 435 than the inlet 490. This shape of the primary fluid discharge plenum chamber 430 provides a uniform flow of first heat transfer fluid (primary heat transfer fluid) through the primary fluid discharge plenum chamber 430.

예증적Illustrative 방법 Way

핵분열로 시스템 및 열교환기의 예시적인 실시예와 관련된 예증적 방법에 대해서 이제 설명한다. Illustrative methods relating to exemplary embodiments of nuclear fission systems and heat exchangers are now described.

도 17 내지 도 47을 참조하면, 열을 발생할 수 있는 핵분열로와 연관되어 사용하기 위한 예증적 방법이 열교환기 조립을 위해서 제공된다. With reference to FIGS. 17-47, an illustrative method for use in connection with a nuclear fission furnace that may generate heat is provided for heat exchanger assembly.

도 17을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(680)이 블록(690)에서 시작된다. 블록(700)에서, 그 방법은 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(710)에서, 열을 제거하기 위한 수단이 열교환기 본체에 커플링된다. 그러한 방법은 블록(720)에서 중단된다. Referring to FIG. 17, an illustrative method 680 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 690. At block 700, the method includes receiving a heat exchanger body. At block 710, means for removing heat is coupled to the heat exchanger body. Such method ceases at block 720.

도 18을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(680)이 블록(740)에서 시작된다. 블록(750)에서, 그 방법은 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(760)에서 그 방법은 열을 제거하기 위한 수단을 열교환기 본체에 커플링하는 단계를 포함한다. 블록(770)에서, 그 방법은 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하도록 구성된 열 제거 수단을 커플링하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 블록(780)에서 중단된다. Referring to FIG. 18, an illustrative method 680 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 740. At block 750, the method includes receiving a heat exchanger body. At block 760, the method includes coupling a means for removing heat to the heat exchanger body. At block 770, the method includes coupling heat removal means configured to achieve a predetermined flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body. Such method ceases at block 780.

도 19를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(790)이 블록(800)에서 시작된다. 블록(810)에서, 그 방법은 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(820)에서, 그 방법은 열을 제거하기 위한 수단을 열교환기 본체에 커플링하는 단계를 포함한다. 블록(830)에서, 그 방법은 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하도록 구성된 열 제거 수단을 커플링하는 단계를 포함한다. 블록(840)에서, 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 실질적으로 균일한 유동을 달성하도록 구성된 열 제거 수단이 커플링된다. 그러한 방법은 블록(850)에서 중단된다. Referring to FIG. 19, an illustrative method 790 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 800. At block 810, the method includes receiving a heat exchanger body. At block 820, the method includes coupling a means for removing heat to the heat exchanger body. At block 830, the method includes coupling heat removal means configured to achieve a predetermined flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body. At block 840, heat removal means coupled to achieve a substantially uniform flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body is coupled. Such method ceases at block 850.

도 20을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(860)이 블록(870)에서 시작된다. 블록(880)에서, 그 방법은 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(890)에서, 열을 제거하기 위한 수단이 열교환기 본체에 커플링된다. 블록(900)에서, 증대된 열전달 표면을 가지는 열 제거 수단이 커플링된다. 그러한 방법은 블록(910)에서 중단된다. Referring to FIG. 20, an illustrative method 860 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 870. At block 880, the method includes receiving a heat exchanger body. In block 890, means for removing heat is coupled to the heat exchanger body. At block 900, heat removal means having an enhanced heat transfer surface are coupled. Such method stops at block 910.

도 21을 참조하면, 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(920)이 블록(930)에서 시작된다. 블록(940)에서, 열을 제거하기 위한 수단이 열교환기 본체에 커플링된다. 블록(950)에서, 열교환기 본체를 통한 열전달 유체의 실질적으로 균일한 유동을 달성하기 위해서, 미리 정해진 형상의 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(970)에서 중단된다. Referring to FIG. 21, an illustrative method 920 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission furnace begins at block 930. At block 940, means for removing heat is coupled to the heat exchanger body. At block 950, a heat exchanger body is received that defines a plenum volume of a predetermined shape therein to achieve a substantially uniform flow of heat transfer fluid through the heat exchanger body. Such method stops at block 970.

도 21a를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(971)이 블록(973)에서 시작된다. 블록(975)에서, 방법은 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(977)에서, 열을 제거하기 위한 수단이 열교환기 본체에 커플링된다. 블록(978)에서, 매니폴드가 없는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(979)에서 중단된다. Referring to FIG. 21A, an illustrative method 971 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 973. At block 975, the method includes receiving a heat exchanger body. At block 997, means for removing heat is coupled to the heat exchanger body. In block 978, a heat exchanger body without a manifold is received. Such method ceases at block 979.

도 22를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(980)이 블록(990)에서 시작된다. 블록(1000)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 블록(1010)에서 중단된다. Referring to FIG. 22, an illustrative method 980 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 990. At block 1000, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. Such method ceases at block 1010.

도 22a를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1011a)이 블록(1013a)에서 시작된다. 블록(1015a)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1017a)에서 풀 유체의 유동을 안내하기 위한 가이드 구조체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1019a)에서 중단된다. Referring to FIG. 22A, an illustrative method 1011a of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1013a. At block 1015a, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. In block 1017a a guide structure for guiding the flow of pool fluid is received. Such method ceases at block 1019a.

도 22b를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1011b)이 블록(1013b)에서 시작된다. 블록(1015b)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1017b)에서, 풀 유체의 유동을 안내하기 위한 가이드 구조체가 수용된다. 블록(1018b)에서, 열교환기 본체의 적어도 일부 내에서 풀 유체의 실질적으로 균일한 유동을 달성하기 위해서 구성된 가이드 구조체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1019b)에서 중단된다. Referring to FIG. 22B, an illustrative method 1011b of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1013b. At block 1015b, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. At block 1017b, a guide structure for guiding the flow of pool fluid is received. In block 1018b, a guide structure is received that is configured to achieve a substantially uniform flow of pool fluid within at least a portion of the heat exchanger body. Such method ceases at block 1019b.

도 22c를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1011c)이 블록(1013c)에서 시작된다. 블록(1015c)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1017c)에서, 풀 유체의 유입구 유동을 안내하기 위한 유입구 가이드 구조체를 가지는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1019c)에서 중단된다. Referring to FIG. 22C, an illustrative method 1011c of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission furnace capable of generating heat begins at block 1013c. At block 1015c, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. In block 1017c, a heat exchanger body is received having an inlet guide structure for guiding the inlet flow of pool fluid. Such method ceases at block 1019c.

도 22d를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1011d)이 블록(1013d)에서 시작된다. 블록(1015d)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1017d)에서, 풀 유체의 배출구 유동을 안내하기 위한 배출구 가이드 구조체를 가지는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1019d)에서 중단된다. Referring to FIG. 22D, an illustrative method 1011d of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1013d. At block 1015d, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. In block 1017d, a heat exchanger body is received having an outlet guide structure for guiding the outlet flow of pool fluid. Such method ceases at block 1019d.

도 22e를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1011e)이 블록(1013e)에서 시작된다. 블록(1015e)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1017e)에서, 풀 유체가 풀 벽과 접촉하는 것을 방지하기 위한 가이드 구조체가 수용되고, 그러한 풀 유체는 열교환기 본체의 적어도 일부분 내에 배치된다. 그러한 방법은 블록(1019e)에서 중단된다. Referring to FIG. 22E, an illustrative method 1011e of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1013e. At block 1015e, such a method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. In block 1017e, a guide structure is received to prevent pool fluid from contacting the pool wall, and the pool fluid is disposed within at least a portion of the heat exchanger body. Such method ceases at block 1019e.

도 23을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1020)이 블록(1030)에서 시작된다. 블록(1040)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1050)에서, 불균일한 형상의 배출구 플레넘 부피의 일부를 획정하는 반응로 베셀이 수용된다. 그러한 방법은 블록(1060)에서 중단된다. Referring to FIG. 23, an illustrative method 1020 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1030. At block 1040, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. In block 1050, the vessel is received with a reaction defining a portion of the outlet plenum volume of non-uniform shape. Such method stops at block 1060.

도 24를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1070)이 블록(1080)에서 시작된다. 블록(1090)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1100)에서, 열교환기 본체가 핵분열로 코어와 열전달 소통할 수 있는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1110)에서 중단된다. Referring to FIG. 24, an illustrative method 1070 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1080. At block 1090, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. At block 1100, a heat exchanger body is received in which the heat exchanger body can heat transfer communicate with the core by nuclear fission. Such method ceases at block 1110.

도 25를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1120)이 블록(1130)에서 시작된다. 블록(1140)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 블록(1150)에서, 그 방법은 매니폴드가 없는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 블록(1160)에서 중단된다. Referring to FIG. 25, an illustrative method 1120 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1130. At block 1140, the method includes receiving a heat exchanger body having a surface defined for a portion of the plenum volume. At block 1150, the method includes receiving a heat exchanger body without a manifold. Such method ceases at block 1160.

도 26을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1170)이 블록(1180)에서 시작된다. 블록(1190)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1200)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 그러한 방법은 블록(1210)에서 중단된다. Referring to FIG. 26, an illustrative method 1170 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1180. At block 1190, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1200, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. Such method ceases at block 1210.

도 27을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1220)이 블록(1230)에서 시작된다. 블록(1240)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1250)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1260)에서, 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하도록 구성된 열전달 부재가 커플링된다. 그러한 방법은 블록(1270)에서 중단된다. Referring to FIG. 27, an illustrative method 1220 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1230. At block 1240, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1250, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1260, a heat transfer member configured to achieve a predetermined flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body is coupled. Such method ceases at block 1270.

도 28을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1280)이 블록(1290)에서 시작된다. 블록(1300)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1310)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1320)에서, 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하도록 구성된 열전달 부재가 커플링된다. 블록(1330)에서, 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 실질적으로 균일한 유동을 달성하도록 구성된 열전달 부재가 커플링된다. 그러한 방법은 블록(1340)에서 중단된다. Referring to FIG. 28, an illustrative method 1280 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1290. At block 1300, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1310, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1320, a heat transfer member configured to achieve a predetermined flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body is coupled. At block 1330, a heat transfer member is coupled that is configured to achieve a substantially uniform flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body. Such method ceases at block 1340.

도 29를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1350)이 블록(1360)에서 시작된다. 블록(1370)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1380)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1390)에서, 유동 채널을 따라 연장하는 도관을 가지는 열전달 부재가 커플링된다. 그러한 방법은 블록(1400)에서 중단된다. Referring to FIG. 29, an illustrative method 1350 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1360. At block 1370, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of which is part of the plenum volume. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1380, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1390, a heat transfer member having a conduit extending along the flow channel is coupled. Such method ceases at block 1400.

도 30을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1410)이 블록(1420)에서 시작된다. 블록(1430)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1440)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1450)에서, 핵분열로 코어와 열전달 소통할 수 있는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1460)에서 중단된다. Referring to FIG. 30, an illustrative method 1410 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1420. At block 1430, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1440, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1450, a heat exchanger body is received that is in heat transfer communication with the core by nuclear fission. Such method ceases at block 1460.

도 31을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1470)이 블록(1480)에서 시작된다. 블록(1490)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1500)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1510)에서, 진행파 핵분열로 코어와 열전달 소통할 수 있는 열교환기 본체가 수용된다. 블록(1515)에서, 진행파 핵분열로 코어와 열전달 소통할 수 있는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1520)에서 중단된다. Referring to FIG. 31, an illustrative method 1470 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission furnace capable of generating heat begins at block 1480. At block 1490, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. In block 1500, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1510, a heat exchanger body is received that is capable of heat transfer communication with the core by traveling wave nuclear fission. At block 1515, a heat exchanger body is received that is in heat transfer communication with the core by traveling wave nuclear fission. Such method ceases at block 1520.

도 32를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1521)이 블록(1523)에서 시작된다. 블록(1525)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1527)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1528)에서, 매니폴드가 없는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1529)에서 중단된다. Referring to FIG. 32, an illustrative method 1521 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1523. At block 1525, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. In block 1527, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1528, a heat exchanger body without a manifold is received. Such method ceases at block 1529.

도 33을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1530)이 블록(1540)에서 시작된다. 블록(1550)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1560)에서, 열전달 부재가 열교환기 본체에 커플링되고, 상기 열전달 부재는 유동 채널을 관통 형성한다. 블록(1570)에서, 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 열전달 부재가 커플링된다. 그러한 방법은 블록(1580)에서 중단된다. Referring to FIG. 33, an illustrative method 1530 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1540. At block 1550, such a method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1560, a heat transfer member is coupled to the heat exchanger body, the heat transfer member penetrating through the flow channel. At block 1570, a heat transfer member having a wall on which an enhanced heat transfer surface is formed is coupled. Such method ceases at block 1580.

도 34를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1650)이 블록(1660)에서 시작된다. 블록(1670)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1680)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 그러한 방법은 블록(1690)에서 중단된다. Referring to FIG. 34, an illustrative method 1650 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1660. At block 1670, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. In block 1680, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. Such method ceases at block 1690.

도 35를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1700)이 블록(1710)에서 시작된다. 블록(1720)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1730)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(1740)에서, 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 균일한 유동을 달성하기 위해서 구성된 복수의 인접한 열전달 부재들이 연결된다. 그러한 방법은 블록(1750)에서 중단된다. Referring to FIG. 35, an illustrative method 1700 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1710. At block 1720, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, wherein the portion of the plenum volume is received. A defining surface is formed on the heat exchanger body. In block 1730, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 1740, a plurality of adjacent heat transfer members are connected that are configured to achieve uniform flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body. Such method ceases at block 1750.

도 36를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1760)이 블록(1770)에서 시작된다. 블록(1780)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1790)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(1800)에서, 불균일한 형상의 배출구 플레넘 부피의 일부를 획정하는 반응로 베셀이 수용된다. 그러한 방법은 블록(1810)에서 중단된다. Referring to FIG. 36, an illustrative method 1760 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1770. At block 1780, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1790, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 1800, a vessel is received in response to define a portion of the outlet plenum volume of non-uniform shape. Such method ceases at block 1810.

도 37을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1820)이 블록(1830)에서 시작된다. 블록(1840)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1850)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(1860)에서, 핵분열로 코어와 열전달 소통될 수 있는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1870)에서 중단된다. Referring to FIG. 37, an illustrative method 1820 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1830. At block 1840, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1850, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 1860, a heat exchanger body is received that can be in heat transfer communication with the core with nuclear fission. Such method ceases at block 1870.

도 38을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1880)이 블록(1890)에서 시작된다. 블록(1900)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1910)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(1915)에서, 핵분열로 코어와 열전달 소통될 수 있는 열교환기 본체가 수용된다. 블록(1920)에서, 진행파 핵분열로 코어와 열전달 소통가능한 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1930)에서 중단된다. Referring to FIG. 38, an illustrative method 1880 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1890. In block 1900, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 1910, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 1915, a heat exchanger body is received that can be in heat transfer communication with the core by nuclear fission. In block 1920, a heat exchanger body is received which is in heat transfer communication with the core with traveling wave nuclear fission. Such method ceases at block 1930.

도 39를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(1940)이 블록(1950)에서 시작된다. 블록(1900)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(1970)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(1980)에서, 횡류식 유동 배향을 가지는 둘 이상의 열전달 유체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(1990)에서 중단된다. Referring to FIG. 39, an illustrative method 1940 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 1950. In block 1900, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. In block 1970, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 1980, two or more heat transfer fluids having a crossflow flow orientation are received. Such method ceases at block 1990.

도 40을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2000)이 블록(2010)에서 시작된다. 블록(2020)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 소정 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(2030)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2040)에서, 향류식 유동 배향을 가지는 둘 이상의 열전달 유체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(2050)에서 중단된다. Referring to FIG. 40, an illustrative method 2000 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2010. At block 2020, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a desired flow of heat transfer fluid into the plenum volume, defining a portion of the plenum volume. Is formed on the heat exchanger body. At block 2030, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2040, two or more heat transfer fluids with countercurrent flow orientations are received. Such method ceases at block 2050.

도 41를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2060)이 블록(2070)에서 시작된다. 블록(2080)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(2090)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2100)에서, 병류식 유동 배향을 가지는 둘 이상의 열전달 유체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(2110)에서 중단된다. Referring to FIG. 41, an illustrative method 2060 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2070. At block 2080, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of which is part of the plenum volume. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 2090, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2100, two or more heat transfer fluids having a cocurrent flow orientation are received. Such method ceases at block 2110.

도 42를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2120)이 블록(2130)에서 시작된다. 블록(2140)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(2150)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2160)에서, 벽을 통한 열전달을 증대시키기 위해서 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 그러한 방법은 블록(2170)에서 중단된다. Referring to FIG. 42, an illustrative method 2120 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2130. At block 2140, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 2150, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2160, one or more of the plurality of adjacent heat transfer members having a wall on which an enhanced heat transfer surface is formed to enhance heat transfer through the wall is coupled. Such method ceases at block 2170.

도 43을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2180)이 블록(2190)에서 시작된다. 블록(2200)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(2210)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2220)에서, 벽을 통한 열전달을 증대시키기 위해서 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 블록(2230)에서, 증대된 열전달 표면을 형성하기 위해서 벽으로부터 외측으로 연장하는 플랜지를 가지는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 그러한 방법은 블록(2240)에서 중단된다. Referring to FIG. 43, an illustrative method 2180 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2190. At block 2200, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of which is part of the plenum volume. A defining surface is formed on the heat exchanger body. In block 2210, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2220, one or more of a plurality of adjacent heat transfer members having a wall with an enhanced heat transfer surface formed thereon to enhance heat transfer through the wall. At block 2230, one or more of the plurality of adjacent heat transfer members having a flange extending outwardly from the wall to form an enhanced heat transfer surface is coupled. Such method ceases at block 2240.

도 44를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2250)이 블록(2260)에서 시작된다. 블록(2270)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체상에 형성된다. 블록(2280)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2290)에서, 벽을 통한 열전달을 증대시키기 위해서 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 블록(2300)에서, 증대된 열전달 표면을 형성하기 위해서 벽으로부터 내측으로 연장하는 플랜지를 가지는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 그러한 방법은 블록(2310)에서 중단된다. Referring to FIG. 44, an illustrative method 2250 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2260. At block 2270, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of which is part of the plenum volume. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 2280, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2290, one or more of the plurality of adjacent heat transfer members having a wall on which an enhanced heat transfer surface is formed to enhance heat transfer through the wall is coupled. At block 2300, one or more of the plurality of adjacent heat transfer members having a flange extending inwardly from the wall to form an enhanced heat transfer surface is coupled. Such method ceases at block 2310.

도 45를 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2320)이 블록(2330)에서 시작된다. 블록(2340)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체상에 형성된다. 블록(2350)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2360)에서, 벽을 통한 열전달을 증대시키기 위해서 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 블록(2370)에서, 증대된 열전달 표면을 형성하기 위해서 벽으로부터 외측으로 돌출하는 노듈을 가지는 복수의 인접한 열전달 부재들 중 하나 이상이 커플링된다. 그러한 방법은 블록(2380)에서 중단된다. Referring to FIG. 45, an illustrative method 2320 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2330. At block 2340, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of the plenum volume being defined. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 2350, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2360, one or more of the plurality of adjacent heat transfer members having a wall with an enhanced heat transfer surface formed thereon to enhance heat transfer through the wall. At block 2370, one or more of the plurality of adjacent heat transfer members having nodules protruding outward from the wall are coupled to form an enhanced heat transfer surface. Such method ceases at block 2380.

도 46을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2390)이 블록(2400)에서 시작된다. 블록(2410)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(2420)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2430)에서, 도관을 통한 제 2 열전달 유체의 유동을 위해서 유동 채널을 따라 연장하는 도관을 구비하는 열전달 부재가 커플링된다. 그러한 방법은 블록(2440)에서 중단된다. Referring to FIG. 46, an illustrative method 2390 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2400. At block 2410, the method includes receiving a heat exchanger body that defines a plenum volume therein shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of which is part of the plenum volume. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 2420, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2430, a heat transfer member is coupled having a conduit extending along the flow channel for the flow of the second heat transfer fluid through the conduit. Such method ceases at block 2440.

도 47을 참조하면, 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하기 위한 것으로서, 열교환기를 조립하는 예증적 방법(2450)이 블록(2460)에서 시작된다. 블록(2470)에서, 그러한 방법은 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하며, 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 상기 열교환기 본체 상에 형성된다. 블록(2480)에서, 복수의 인접한 열전달 부재들이 열교환기 본체에 연결되고, 그리고 복수의 인접한 열전달 부재들 중에서 서로 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하여 상기 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분포시키기 위한 미리 정해진 거리 만큼 이격된다. 블록(2490)에서, 매니폴드가 없는 열교환기 본체가 수용된다. 그러한 방법은 블록(2500)에서 중단된다. Referring to FIG. 47, an illustrative method 2450 of assembling a heat exchanger for use in connection with a full-type nuclear fission reactor capable of generating heat begins at block 2460. At block 2470, the method includes receiving a heat exchanger body defining therein a plenum volume shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the portion of which is part of the plenum volume. A defining surface is formed on the heat exchanger body. At block 2480, a plurality of adjacent heat transfer members are connected to the heat exchanger body, and a plurality of flow passages are formed between the heat transfer members facing each other among the plurality of adjacent heat transfer members to heat transfer through the plurality of flow passages. Spaced by a predetermined distance to distribute the flow of the fluid. At block 2490, a heat exchanger body without a manifold is received. Such method ceases at block 2500.

당업자는 여기에서 설명된 성분들(예를 들어, 작업들), 장치들, 목적들 및 이들을 포함하는 설명이 개념적인 명료성을 위한 예들로서 사용된 것임을 이해할 수 있을 것이고, 그리고 여러 가지 구성의 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 결과적으로, 본원에서 사용된 바와 같이, 특정 예들에 대한 설명 및 그에 수반하는 해설은 그들의 보다 일반적인 종류들(classes)을 나타내기 위한 것이다. 일반적으로, 임의의 특정 예의 이용은 그 종류를 나타내기 위한 것이고, 특정 구성 요소들(예를 들어, 작동들), 장치들, 및 목적들의 제외가 제한적인 것으로 간주되지 않아야 할 것이다. Those skilled in the art will understand that the components (e.g., tasks), devices, objects and descriptions incorporating the description herein are used as examples for conceptual clarity, and that changes in various configurations It will be understood that it can be done. As a result, as used herein, the description of specific examples and accompanying descriptions are intended to represent their more general classes. In general, the use of any particular example is intended to illustrate that kind and the exclusion of certain components (eg, operations), devices, and purposes should not be considered limiting.

또한, 당업자는 전술한 특정의 예시적 프로세스 및/또는 장치 및/또는 기술들은 본원의 여러 부분에서, 예를 들어, 함께 출원된 특허청구범위 및/또는 본원 명세서의 여러 개소에서 교시된 보다 일반적인 프로세싱 및/또는 장치 및/또는 기술을 나타낸다는 것을 이해할 수 있을 것이다. In addition, those of ordinary skill in the art will appreciate that the specific exemplary processes and / or apparatuses and / or techniques described above may be taught in various parts of this application, for example, in the claims filed and / or in several places herein. And / or device and / or technology.

본원에 기재된 본원 청구대상의 특별한 양태가 제시되고 설명되었지만, 당업자는, 본원의 교시를 기초로, 본원에 기재된 청구대상 및 그 폭넓은 양태를 이탈하지 않고 변화 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 자명하게 이해할 것이고, 그에 따라 첨부된 특허청구범위가 그 범위 내에서 그러한 모든 변화 및 변경을 본원에 기재된 청구대상의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 것과 같이 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 당업자는, 일반적으로, 본원에서 사용된 용어들 및 특히 청구범위(예를 들어, 첨부된 특허청구범위의 본문)에서 사용된 용어들이 일반적으로 "개방적인(open)" 용어(예를 들어, "포함"이라는 용어는 "포함하나 그러한 것으로 제한되지 않는" 것으로 , 그리고 "가지는"이라는 용어는 "적어도 가지는"으로, :포함한다"는 용어는 "포함하나 그러한 것으로 제한되지 않는다" 등으로 해석되어야 할 것이다)로서 일반적으로 의도된 것임을 이해할 수 있을 것이다. 당업자는, 특정 수의 청구항 열거(claim recitation)가 의도된다면, 그러한 의도는 청구항에서 명백하게 열거될 것이고, 그리고 그러한 열거가 없다면 그러한 의도는 존재하지 않는다는 것을 명확하게 이해할 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위한 것으로서, 이하의 첨부된 청구항들은 청구항 열거(claim recitation)를 도입하기 위해서 "하나 이상" 및 "하나 또는 그 초과"라는 서두 문구의 이용을 포함할 수 있을 것이다. 그러나, 그러한 문구의 이용은, 동일한 청구항이 "하나 또는 그 초과" 또는 "하나 이상"이라는 서두 문구 및 부정 관사("a" 또는 "an"과 같음)를 포함하는 경우에도, 부정 관사("a" 또는 "an")에 의한 청구항 열거의 도입이 그러한 도입된 청구항 열거를 포함하는 임의의 특별한 청구항이 단지 하나의 그러한 열거를 포함하는 청구항들로 제한된다는 것을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 할 것이며; 청구항 열거를 도입하기 위해서 부정 관사를 이용하는 경우에도 동일한 것이 적용된다. 또한, 특정 수의 도입된 청구항 열거가 명백하게 기재되어 있다 하더라도, 당업자는 그러한 열거가 통상적으로 적어도 기재된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다(예를 들어, "2개의 열거"의 순수한 열거는, 다른 변형이 없이, 통상적으로 둘 이상의 열거, 또는 둘 또는 셋 초과의 열거를 의미한다). 또한, "A, B, 및 C, 등등 중 하나 이상"과 유사한 집합(convention)이 사용되는 경우에, 당업자가 집합으로 이해할 수 있다는 측면에서 일반적으로 그러한 구성이 의도된 것이다(예를 들어, "A, B, 및 C 중 하나 이상을 가지는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께, 및/또는 A, B, 및 C 를 함께, 등등을 가지는 시스템을 포함할 것이나 그러한 시스템으로 제한되는 것은 아니다). "A, B, 또는 C, 등등 중 하나 이상"과 유사한 집합이 사용되는 경우에, 당업자가 집합으로 이해할 수 있다는 측면에서 일반적으로 그러한 구성이 의도된 것이다(예를 들어, "A, B, 또는 C 중 하나 이상을 가지는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께, 및/또는 A, B, 및 C를 함께, 등등을 가지는 시스템을 포함할 것이나 그러한 시스템으로 제한되는 것은 아니다). 내용에서 다르게 기재되어 있지 않다면, 통상적으로 분리적인 단어 및/또는 둘 또는 그 초과의 다른 용어들을 나타내는 문구는, 상세한 설명, 특허청구범위, 또는 도면의 어디에 기재되었는지에 관계 없이, 용어들 중 하나, 용어들 중 어느 쪽도, 또는 양 용어들 모두를 포함할 수 있는 가능성을 고려하기 위한 것임을 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, ""A 또는 B"는 통상적으로 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 의 가능성을 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. While particular aspects of the subject matter described herein have been shown and described, those of ordinary skill in the art, based on the teachings herein, will readily appreciate that changes and modifications can be made without departing from the subject matter described herein and its broader aspects. It is to be understood that the appended claims, therefore, cover all such changes and modifications as fall within the true spirit and scope of the subject matter described herein. Those skilled in the art will generally appreciate that the terms used herein and in particular the terms used in the claims (eg, the text of the appended claims) are generally "open" terms (eg, " The term "comprise" is to be interpreted as "including but not limited to" and the term "having" to be "having at least" and "comprising" to be "including but not limited to" and the like. It is to be understood that one of ordinary skill in the art, if a certain number of claim recitations are intended, will be explicitly enumerated in the claims, and without such an enumeration no such intent is present. For the sake of clarity, for example, the following appended claims are claimed to claim recitation. It may include the use of an introductory phrase of “one or more” and “one or more” to introduce a term, but the use of such phrase may refer to the same claim as “one or more” or “one or more”. Even if it includes an introductory phrase and an indefinite article (such as "a" or "an"), any introduction of claim enumeration by an indefinite article ("a" or "an") includes any such introduced claim enumeration. It should not be construed as meaning that a particular claim is limited to claims that contain only one such enumeration; the same applies when using an indefinite article to introduce a claim enumeration. Although the claims enumerations are expressly described, those skilled in the art should interpret that enumerations generally mean at least the number stated. It will be appreciated (for example, a pure enumeration of “two enumerations”, typically, means two or more enumerations, or more than two or more enumerations, without other modifications). And where conventions similar to one or more of "C, etc." are used, such constructs are generally intended in the sense that those skilled in the art can understand as a set (e.g., of "A, B, and C A system having at least one "refers to a system having A alone, B alone, C alone, A and B together, A and C together, B and C together, and / or A, B, and C together, and the like. Include, but are not limited to such systems). Where a set similar to “at least one of A, B, or C, etc.” is used, such a construct is generally intended in the sense that one of ordinary skill in the art would understand it as a set (eg, “A, B, or A system having at least one of C "refers to A alone, B alone, C alone, A and B together, A and C together, B and C together, and / or A, B, and C together, etc. Branches will include, but are not limited to such systems). Unless stated otherwise in the context, a phrase that typically refers to a separate word and / or two or more other terms, regardless of whether it is described in the description, claims, or in the figures, is one of the terms, It will be understood by those skilled in the art that the intention is to consider the possibility of either or both of the terms being included. For example, it will be understood that "" A or B "typically includes the possibility of" A "or" B "or" A and B ".

첨부된 특허청구범위와 관련하여, 당업자는 열거된 작업들이 일반적으로 임의의 순서로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 비록 여러 가지 작업적 흐름(flows)이 순서(들)적으로 제시되어 있지만, 여러 작업들이 설명된 것과 다른 순서로 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이고, 또는 동시에 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 문맥에 다른 기재가 없다면, 그러한 다른 순서의 예에는, 중첩, 서로 끼워 넣음(interleave), 중단, 재배열, 증가형, 예비형(preparatory), 보충형, 동시형, 반대형, 또는 다른 여러 변형 순서를 포함할 것이다. 또한, 문맥에 다른 기재가 없다면, "응답하는" "관련된" 또는 다른 과거 시제형 형용사와 같은 용어들은 일반적으로 그러한 변형을 배제하는 것이 아니다. In the context of the appended claims, those skilled in the art will appreciate that the enumerated operations may be generally performed in any order. In addition, although various operational flows are presented in sequence (s), it should be understood that the various tasks may be performed in a different order than that described, or that they may be performed concurrently. something to do. Unless otherwise stated in the context, examples of such other sequences include superposition, interleave, abort, rearrangement, incremental, preparatory, supplemental, concurrent, opposite, or many other variations. Will include the order. Also, unless otherwise indicated in the context, terms such as "responsive" "related" or other past tense adjectives generally do not exclude such modifications.

따라서, 열교환기, 이 열교환기를 위한 방법 및 핵분열로 시스템이 제공된다.Thus, a heat exchanger, a method for this heat exchanger and a nuclear fission furnace system are provided.

여러 양태 및 실시예들을 본원에서 설명하였지만, 다른 양태들 및 실시예들이 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 도 14를 참조할 때, 차단 밸브(640a/640b/650a/650b)가 파이프(620a/620b/630a/630b) 내에 배치된 복수의 열전쌍(도시하지 않음) 중 각각의 하나에 각각 커플링될 수 있을 것이다. 열교환기(600/610)로 도입되고 그리고 그로부터 벗어나는 열전달 유체의 온도에 따라서, 제어부는 선택적으로 그리고 점진적으로 차단 밸브들을 개방 및 폐쇄할 수 있다. 즉, 열전쌍에 의해서 감지되는 온도의 함수로서 열교환기 내에서 요구되는 열전달 양이 제어부 내로 미리 프로그램화되고 그리고 제어부 내에 저장될 수 있을 것이다. 열교환기들 내의 온도가 열전쌍들을 통해서 제어부에 의해 탐지될 수 있고, 그리고 열교환기들 내에서 발생되는 열 전달이 제어부 내에 저장된 프로그램된 값들과 실질적으로 일치되도록 하기 위해서, 제어부가 차단 밸브들을 점진적으로 개방 및 폐쇄함으로써 차단 밸브를 작동시킬 수 있다. 이러한 방식에서, 제어부가 자동적으로 밸브들을 조정하게 함으로써, 열교환기들 내에서 정확한 양의 열전달이 제공될 수 있도록 열교환기(600/610)가 선택적으로 작동될 수 있을 것이다. While various aspects and embodiments have been described herein, other aspects and embodiments will be apparent to those skilled in the art. For example, referring to FIG. 14, shutoff valves 640a / 640b / 650a / 650b are each in each one of a plurality of thermocouples (not shown) disposed in pipe 620a / 620b / 630a / 630b. May be coupled. Depending on the temperature of the heat transfer fluid introduced into and out of the heat exchanger 600/610, the control member may selectively and gradually open and close the shutoff valves. That is, the amount of heat transfer required in the heat exchanger as a function of temperature sensed by the thermocouple may be preprogrammed into the control and stored in the control. The temperature in the heat exchangers can be detected by the control unit through the thermocouples, and the control unit gradually opens the shutoff valves so that the heat transfer occurring in the heat exchangers is substantially consistent with the programmed values stored in the control unit. And the shutoff valve can be operated by closing. In this way, by allowing the control to automatically adjust the valves, the heat exchanger 600/610 may be selectively operated so that the correct amount of heat transfer can be provided within the heat exchangers.

또한, 본원에 기재된 여러 양태 및 실시예들은 설명을 위한 것이고 그리고 제한적인 것이 아니며, 진정한 범위 및 사상은 이하의 특허청구범위에 의해서 결정된다. 또한, 이하의 특허청구범위에서 기능적 구성 요소를 포함한 모든 수단 또는 단계의 대응하는 구조, 물질, 작용 및 그 균등물은 특별하게 청구된 바와 같은 다른 청구된 구성요소들과 조합하여 그러한 기능들을 수행하기 위한 임의 구조, 물질, 또는 작동을 포함할 것이다.In addition, the various aspects and embodiments described herein are for illustrative purposes and are not limiting, the true scope and spirit of which is to be determined by the claims that follow. In addition, in the following claims, the corresponding structures, materials, acts and equivalents of all means or steps including functional components may be combined with other claimed components as specifically claimed to perform those functions. Will include any structure, material, or operation.

Claims (22)

풀-타입 핵분열로(pool-type nuclear fission reactor)와 관련하여 사용하도록, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법으로서:
상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은,
플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계
를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.
A method of assembling a heat exchanger that can be placed in a pool fluid present in a pool-type nuclear fission reactor for use in connection with a pool-type nuclear fission reactor:
The heat exchanger may be disposed proximate to the inner circumference of the pool wall confining the pool fluid, the method comprising:
Receiving a heat exchanger body having a surface defining a portion of the plenum volume
Heat exchanger assembly method comprising a.
제 1 항 또는 제 12 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 열교환기 본체 상에 형성된 표면에 의해서 획정된 플레넘 부피의 일부가 열전달 유체에 의해서 점유될 수 있는 것인 열교환기 조립 방법.19. The method of claim 1 or 12 or 18, wherein a portion of the plenum volume defined by the surface formed on the heat exchanger body may be occupied by heat transfer fluid. 제 1 항 또는 제 12 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 열교환기 본체 상에 형성된 표면에 의해서 획정된 플레넘 부피의 일부가 열전달 유체의 유동을 제어할 수 있는 것인 열교환기 조립 방법.19. The method of claim 1 or 12 or 18, wherein a portion of the plenum volume defined by the surface formed on the heat exchanger body is capable of controlling the flow of heat transfer fluid. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기 본체 상에 형성된 표면에 의해서 획정된 플레넘 부피의 일부가 상기 열교환기 본체를 통한 풀 유체의 유동을 안내하기 위한 미리 정해진 형상을 가지는 것인 열교환기 조립 방법.The method of claim 1, wherein a portion of the plenum volume defined by the surface formed on the heat exchanger body has a predetermined shape for guiding flow of pool fluid through the heat exchanger body. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 열교환기 본체 상에 형성된 표면은 상기 플레넘 부피의 일부와 연관된 유입구 매니폴드의 일부를 형성하는 것인 열교환기 조립 방법.13. The method of claim 1 or 12, wherein the surface formed on the heat exchanger body forms a portion of an inlet manifold associated with a portion of the plenum volume. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 열교환기 본체 상에 형성된 표면은 상기 플레넘 부피의 일부와 연관된 배출구 매니폴드의 일부를 형성하는 것인 열교환기 조립 방법.13. The method of claim 1 or 12, wherein the surface formed on the heat exchanger body forms a portion of an outlet manifold associated with a portion of the plenum volume. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기 본체를 수용하는 단계는 풀 유체의 유동을 안내하기 위한 가이드 구조체를 수용하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.10. The method of claim 1, wherein receiving the heat exchanger body includes receiving a guide structure for guiding the flow of pool fluid. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기 본체를 수용하는 단계는 풀 유체의 유입구 유동을 안내하기 위한 유입구 가이드 구조체를 가지는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.2. The method of claim 1, wherein receiving the heat exchanger body comprises receiving a heat exchanger body having an inlet guide structure for guiding the inlet flow of pool fluid. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기 본체를 수용하는 단계는 풀 유체의 배출구 유동을 안내하기 위한 배출구 가이드 구조체를 가지는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.2. The method of claim 1, wherein receiving the heat exchanger body comprises receiving a heat exchanger body having an outlet guide structure for guiding the outlet flow of pool fluid. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기 본체 상에 형성된 표면이 증대된 열전달을 가지는 것인 열교환기 조립 방법.2. The method of claim 1 wherein the surface formed on the heat exchanger body has increased heat transfer. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 열교환기 본체를 수용하는 단계는 매니폴드가 없는 열교환기 본체를 수용하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.13. The method of claim 1 or 12, wherein receiving the heat exchanger body comprises receiving a heat exchanger body without a manifold. 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하도록, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법으로서, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은:
(a) 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피를 내부에 획정하는 열교환기 본체 수용 단계로서, 상기 열교환기 본체에는 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체 수용 단계; 및
(b) 열전달 부재를 상기 열교환기 본체에 커플링하는 단계로서, 상기 열전달 부재가 관통하는 유동 채널을 형성하는, 커플링 단계
를 포함하는 열교환기 조립 방법.
A method of assembling a heat exchanger that can be placed in a pool fluid present in a pool-type nuclear reactor for use in connection with a pool-type nuclear reactor that can generate heat, wherein the heat exchanger is internal to the pool wall that traps the pool fluid. Can be arranged in close proximity to the perimeter, the method comprising:
(a) receiving a heat exchanger body therein defining a plenum volume in the shape for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume, the heat exchanger body having a surface defining a portion of the plenum volume; Receiving a heat exchanger body; And
(b) coupling a heat transfer member to the heat exchanger body, the coupling step forming a flow channel therethrough;
Heat exchanger assembly method comprising a.
제 12 항에 있어서, 상기 열전달 부재를 커플링하는 단계는 상기 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 달성하도록 구성된 열전달 부재를 커플링하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.13. The method of claim 12, wherein coupling the heat transfer member comprises coupling a heat transfer member configured to achieve a predetermined flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body. 제 12 항에 있어서, 상기 열전달 부재를 커플링하는 단계는 유동 채널을 따라서 연장하는 도관을 구비하는 열전달 부재를 커플링하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법.13. The method of claim 12, wherein coupling the heat transfer member comprises coupling a heat transfer member having a conduit extending along the flow channel. 제 12 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 열교환기 본체가 유입구측을 포함하고, 이 유입구측에는 매니폴드가 없는 것인 열교환기 조립 방법.19. The method of assembling a heat exchanger according to claim 12 or 18, wherein the heat exchanger body includes an inlet side, and the inlet side is free of a manifold. 제 12 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 열교환기 본체는 배출구측을 포함하고, 이 배출구측은 매니폴드를 구비하는 것인 열교환기 조립 방법.19. The method of claim 12 or 18, wherein the heat exchanger body includes an outlet side, the outlet side having a manifold. 제 12 항에 있어서, 상기 열전달 부재를 커플링하는 단계는 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 열전달 부재를 커플링하는 단계를 포함하는 열교환기 조립 방법.13. The method of claim 12, wherein coupling the heat transfer member comprises coupling a heat transfer member having a wall on which an enhanced heat transfer surface is formed. 열을 생성할 수 있는 풀-타입 핵분열로와 관련하여 사용하도록, 풀-타입 핵분열로 내에 존재하는 풀 유체 내에 배치될 수 있는 열교환기 조립 방법으로서, 상기 열교환기는 풀 유체를 가두는 풀 벽의 내부 둘레에 근접하여 배치될 수 있고, 상기 방법은:
(a) 플레넘 부피 내로의 열전달 유체의 미리 정해진 유동을 위한 형상으로 된 플레넘 부피의 일부를 획정하는 표면이 형성된 열교환기 본체를 수용하는 단계; 및
(b) 복수의 인접한 열전달 부재를 상기 열교환기 본체에 연결하는 단계
를 포함하고, 상기 복수의 인접한 열전달 부재는 복수의 유동 통로를 통한 열전달 유체의 유동을 분배하기 위해서 복수의 인접한 열전달 부재들 중의 대향하는 열전달 부재들 사이에 복수의 유동 통로를 형성하기 위해서 미리 정해진 거리 만큼 이격되는 것인 열교환기 조립 방법.
A method of assembling a heat exchanger that can be placed in a pool fluid present in a pool-type nuclear reactor for use in connection with a pool-type nuclear reactor that can generate heat, wherein the heat exchanger is internal to the pool wall that traps the pool fluid. Can be arranged in close proximity to the perimeter, the method comprising:
(a) receiving a heat exchanger body having a surface that defines a portion of the plenum volume that is shaped for a predetermined flow of heat transfer fluid into the plenum volume; And
(b) connecting a plurality of adjacent heat transfer members to the heat exchanger body.
Wherein the plurality of adjacent heat transfer members comprises a predetermined distance to form a plurality of flow passages between opposing heat transfer members among the plurality of adjacent heat transfer members to distribute the flow of heat transfer fluid through the plurality of flow passages. Heat exchanger assembly method that will be spaced apart.
제 18 항에 있어서, 상기 복수의 인접한 열전달 부재를 연결하는 단계는, 상기 열교환기 본체 내로의 열전달 유체의 실질적으로 균일한 유동을 달성하도록 구성된 복수의 인접한 열전달 부재를 연결하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법. 19. The method of claim 18, wherein connecting the plurality of adjacent heat transfer members comprises connecting a plurality of adjacent heat transfer members configured to achieve a substantially uniform flow of heat transfer fluid into the heat exchanger body. How to assemble a heat exchanger. 제 18 항에 있어서, 상기 열교환기 본체에 커플링된 반응로 베셀을 수용하는 단계를 더 포함하고, 상기 반응로 베셀은 불균일한 형상의 배출구 플레넘 부피의 일부를 획정하는 것인 열교환기 조립 방법. 19. The method of claim 18, further comprising receiving a reactor vessel coupled to the heat exchanger body, wherein the reactor vessel defines a portion of the outlet plenum volume of non-uniform shape. . 제 18 항에 있어서, 상기 복수의 인접한 열전달 부재를 연결하는 단계는, 횡류식 유동(cross-flow) 배향, 향류식 유동(counter-flow) 배향, 및 병류식 유동(parallel-flow) 배향으로부터 선택된 배향을 가지는 둘 이상의 열전달 유체를 수용하는 복수의 인접한 열전달 부재를 연결하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법. 19. The method of claim 18, wherein joining the plurality of adjacent heat transfer members is selected from cross-flow orientation, counter-flow orientation, and parallel-flow orientation. Connecting a plurality of adjacent heat transfer members to receive two or more heat transfer fluids having an orientation. 제 18 항에 있어서, 복수의 인접한 열전달 부재를 연결하는 단계는 상기 벽을 통한 증대된 열전달을 위한 증대된 열전달 표면이 형성된 벽을 구비하는 복수의 인접한 열전달 부재 중 하나 이상을 연결하는 단계를 포함하는 것인 열교환기 조립 방법. 19. The method of claim 18, wherein connecting the plurality of adjacent heat transfer members comprises connecting at least one of the plurality of adjacent heat transfer members having a wall formed with an enhanced heat transfer surface for enhanced heat transfer through the wall. Heat exchanger assembly method.
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