JP2002341079A

JP2002341079A - 原子炉

Info

Publication number: JP2002341079A
Application number: JP2001141937A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ishiguro; 達男石黒; Yasuhiko Hirao; 康彦平尾; Sunao Shiraishi; 直白石; Tadahiko Suzuta; 忠彦鈴田; Yutaka Tanaka; 豊田中
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】一次系配管破断の可能性を除去した原子炉を
提供すること。【解決手段】原子炉容器１２内に貯留された一次冷却
水に浸漬された炉心１４と、原子炉容器１２内において
炉心１４の上方部位に配設された１６蒸気発生器とを具
備し、炉心１４から放出される原子力エネルギにより一
次冷却水を加熱して超臨界圧の蒸気を生成し、該蒸気に
より蒸気発生器１６内を流通する二次冷却水を加熱して
蒸気を発生させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子炉に関し、特に
原子炉容器内に蒸気発生器を配設した原子炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＷＲ型の原子炉は、炉心を収納した原
子炉容器内に一次冷却水を充満して高圧の熱水を生成
し、この高温、高圧の一次冷却水により蒸気発生器にお
いて二次冷却水を加熱し蒸気を生成する。このように、
ＰＷＲ型の原子炉は、炉心と直接接触する一次冷却水
と、蒸気を生成する二次冷却水とを分離することによ
り、放射能汚染の発生を防止するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、ＰＷＲ型
の原子炉では、原子炉容器と蒸気発生器との間で高温、
高圧の一次冷却水を循環させる一次系配管が長くなるの
で、この一次系配管の破断による放射能汚染の可能性が
あり、その安全性を確保するための付帯設備が必要とな
る。

【０００４】本発明は、こうした従来技術の問題を解決
することを技術課題としており、一次系配管破断の可能
性を除去した原子炉を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、原子炉容器内に貯留された一次冷却超臨界流体に浸
漬された炉心と、前記原子炉容器内において前記炉心の
上方部位に配設された蒸気発生器とを具備し、前記炉心
から放出される原子力エネルギにより前記一次冷却超臨
界流体を加熱して超臨界圧の温度レベルの高い超臨界流
体を生成し、該超臨界流体により前記蒸気発生器内を流
通する二次冷却水を加熱して蒸気を発生させる原子炉を
要旨とする。

【０００６】請求項１に記載の本発明によれば、二次系
蒸気を生成するための蒸気発生器を原子炉容器内に配設
したために、従来のＰＷＲプラントのように、高温、高
圧の一次系水を原子炉と蒸気発生器との間で循環させる
ための一次系配管が不要となる。従って、一次系配管の
安全確保のための付帯設備が不要となる。前記蒸気発生
器は、前記原子炉の外部から二次冷却水を受ける入口ヘ
ッダと、前記入口ヘッダに連通し前記二次冷却水が流通
して前記一次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界
流体との熱交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複
数の熱交換チューブと、前記熱交換チューブに連通して
熱交換チューブにおいて発生した二次冷却水の蒸気を受
ける出口ヘッダとを具備するようにできる。そして、前
記熱交換チューブは水平直線状または環状に延設するこ
とができる。

【０００７】前記熱交換チューブを環状に延設する場合
には、前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟んだ両側
に配設し、前記環状の熱交換チューブを前記入口ヘッダ
と出口ヘッダとの間で中心を見込む角度が１８０°を越
えない範囲で円弧状に延設させる、または、前記入口ヘ
ッダと出口ヘッダとを互いに隣接させて配設し、前記環
状の熱交換チューブを前記入口ヘッダと出口ヘッダとの
間で中心を見込む角度が１８０°を越える範囲で円弧状
に延設させるようにできる。

【０００８】前記環状の熱交換チューブは水平に延設す
る、或いは、鉛直の中心軸線を含む平面による断面にお
いて中心部が高く周辺部が低くなる概ね円錐台状に形成
することができる。更に、前記環状の熱交換チューブ
は、前記入口ヘッダと出口ヘッダを結ぶ直径から両側部
に線対称に前記熱交換チューブの中央部分を上方に持ち
上げた逆Ｕ字形状を呈するようにできる。更に、前記熱
交換チューブは前記入口ヘッダから下降し、次いで出口
ヘッダへ向けて上昇する概ねＵ字形状に形成してもよ
い。

【０００９】更に、前記炉心の上方部に配設された蒸気
発生器に加えて、前記炉心の側方部を包囲するダウンカ
マーの外側に蒸気発生器を配設してもよい。このダウン
カマーの外側に配設された蒸気発生器は、前記原子炉の
外部から二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前記入口ヘ
ッダに連通し前記二次冷却水が流通して前記一次冷却超
臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換によ
り二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チューブ
と、前記熱交換チューブに連通して熱交換チューブにお
いて発生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘッダとを
具備し、交換チューブは前記ダウンカマーを包囲するよ
うに環状に延設するようにできる。

【００１０】前記熱交換チューブを環状に延設する場合
には、前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟んだ両側
に配設し、前記環状の熱交換チューブを前記入口ヘッダ
と出口ヘッダとの間で中心を見込む角度が１８０°を越
えない範囲で円弧状に延設させる、または、前記入口ヘ
ッダと出口ヘッダとを互いに隣接させて配設し、前記環
状の熱交換チューブを前記入口ヘッダと出口ヘッダとの
間で中心を見込む角度が１８０°を越える範囲で円弧状
に延設させるようにできる。

【００１１】更に、請求項１６に記載の本発明は、原子
炉容器内に貯留された超臨界圧の一次冷却超臨界流体に
浸漬された炉心と、前記原子炉容器内に配設された蒸気
発生器とを具備し、前記炉心から放出される原子力エネ
ルギにより前記一次冷却超臨界流体を加熱し、超臨界圧
の一次系熱水を生成し、該熱水により前記蒸気発生器内
を流通する二次冷却水を加熱して蒸気を発生させる原子
炉を要旨としている。

【００１２】前記蒸気発生器は、前記炉心の側方部を包
囲するダウンカマーの外側に配設することができる。こ
のダウンカマーの外側に配設された蒸気発生器は、前記
原子炉の外部から二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前
記入口ヘッダに連通し前記二次冷却水が流通して前記一
次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱
交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換
チューブと、前記熱交換チューブに連通して熱交換チュ
ーブにおいて発生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘ
ッダとを具備し、熱交換チューブは前記ダウンカマーを
包囲するように環状に延設するようにできる。

【００１３】前記熱交換チューブを環状に延設する場合
には、前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟んだ両側
に配設し、前記環状の熱交換チューブを前記入口ヘッダ
と出口ヘッダとの間で中心を見込む角度が１８０°を越
えない範囲で円弧状に延設させる、または、前記入口ヘ
ッダと出口ヘッダとを互いに隣接させて配設し、前記環
状の熱交換チューブを前記入口ヘッダと出口ヘッダとの
間で中心を見込む角度が１８０°を越える範囲で円弧状
に延設させるようにできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず、図１を参照すると、本発
明の好ましい実施形態による原子炉１０は、原子炉容器
１２内の下方部位に炉心１４が配設されており、炉心１
４の周囲にはダウンカマー１６が配設されている。原子
炉容器１２内において炉心１４は一次冷却超臨界流体に
浸漬されている。炉心１４での核***により多量のエネ
ルギーが放出され、一次冷却超臨界流体が加熱される。
これにより、原子炉容器１２内に貯留されている一次冷
却超臨界流体には、図１において実線の矢印Ｃで示すよ
うに、炉心１４が配置されている原子炉容器１２内の中
心部分に上昇流が形成され、ダウンカマー１６の外側に
下降流が形成される。一方、一次冷却超臨界流体の一部
は炉心１２による加熱のために蒸発する（図１において
温度レベルの高い超臨界流体が破線Ｓで示されてい
る）。この一次冷却超臨界流体から生成された温度レベ
ルの高い超臨界流体Ｓのために原子炉容器１２内の圧力
が上昇する。本実施形態では、原子炉容器１２内は超臨
界圧に設定される。原子炉容器１２内の圧力は、原子炉
１０の外部に設けられた蒸気需要機器、例えば蒸気ター
ビンへ供給する必要蒸気量または原子炉１０の二次系蒸
気出力と、炉心１４から供給される原子力エネルギのバ
ランスにより制御することができる。

【００１５】原子炉容器１２内の炉心１４の上方部位に
蒸気発生器としての熱交換器１８が配設されている。熱
交換器１８には原子炉１０の外部から二次冷却水が供給
され、熱交換器１８において、温度レベルの高い超臨界
流体Ｓとの熱交換により加熱され、蒸発して二次系蒸気
として蒸気需要機器へ供給される。一方、一次冷却超臨
界流体の温度レベルの高い超臨界流体Ｓは二次冷却水と
の熱交換により冷却されて温度レベルを下げ、密度の大
きい超臨界流体Ｄとなって重力により落下する。

【００１６】本実施形態によれば、原子炉１０は原子炉
容器１２内に蒸気発生器としての熱交換器１８を有して
いるために、従来技術によるＰＷＲ型の原子炉のように
原子炉容器の外部に長い配管を有していない。従って、
配管の破断による放射能汚染の可能性が格段に低減され
る。

【００１７】蒸気発生器としての熱交換器１８は種々の
形態とすることができる。例えば、図２を参照すると、
熱交換器１００は、二次冷却水が流通して前記一次冷却
超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換に
より二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チュー
ブ１０２と、熱交換チューブ１０２の一端に連結された
入口ヘッダ１０４、他端に連結された出口ヘッダ１０６
とを有している。入口ヘッダ１０４へ供給された二次系
冷却水は、入口ヘッダ１０４から熱交換チューブ１０２
内を流通し、熱交換チューブ１０２において加熱されて
蒸気または蒸気−水の二相流となって出口ヘッダ１０６
へ流入する。

【００１８】熱交換チューブ１０２は水平に延設された
直線状の管とすることができる。然しながら、熱交換器
１００は、図６に示すように、入口ヘッダ１０４および
出口ヘッダ１０６を最も低い位置に配置し、熱交換チュ
ーブ１０２の中央部分を上方に持ち上げた逆Ｕ字形状と
することができる。こうすることにより、熱交換チュー
ブ１０２の表面で熱交換し、密度の大きくなった超臨界
流体が熱交換チューブ１０２の表面を伝って下降しやす
くなる。熱交換チューブ１０２の端部を原子炉容器１２
内の可及的外側に配置することにより、温度レベルを下
げ密度の大きくなった超臨界流体Ｄの大部分をダウンカ
マー１６の外側に下降させ、原子炉容器１２内に貯留さ
れている一次冷却超臨界流体の下降流へ合流するように
もできる。

【００１９】図３を参照すると、蒸気発生器としての熱
交換器の他の例が図示されている。図３の実施形態によ
る熱交換器１１０は、二次冷却水が流通して前記一次冷
却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換
により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チュ
ーブ１１２と、熱交換チューブ１１２の一端に連結され
た入口ヘッダ１１４、他端に連結された出口ヘッダ１１
６とを有している。熱交換チューブ１１２は入口ヘッダ
１１４から下降し、最下部にある概ね半円形の湾曲部１
１２ａを経て出口ヘッダ１１６へ向けて上昇する概ねＵ
字形状に形成されている。図３に示す熱交換器１１０を
原子炉容器１２内に配置する場合には、図７に示すよう
に、炉心１４の上方の空間において湾曲部１１２ａを炉
心１４に最も近い位置に配置し、入口ヘッダ１１４およ
び出口ヘッダ１１６を原子炉容器１２の内側または外側
において原子炉容器１２の天井壁１２ａに隣接するよう
に配置する。

【００２０】図４を参照すると、蒸気発生器としての熱
交換器の更に他の例が図示されている。図４の実施形態
による熱交換器１２０は、二次冷却水が流通して前記一
次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱
交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換
チューブ１２２と、熱交換チューブ１２２の一端に連結
された入口ヘッダ１２４、他端に連結された出口ヘッダ
１２６とを有している。図４の実施形態では、熱交換チ
ューブ１２２は環状に延設されており、かつ、入口ヘッ
ダ１２４と出口ヘッダ１２６は互いに直径を挟んだ両側
に配設されている。従って、熱交換チューブ１２２は入
口ヘッダ１２４と出口ヘッダ１２６との間で中心を見込
む角度が１８０°を越えない範囲で円弧状に延設される
こととなる。入口ヘッダ１２４へ供給された二次形冷却
水は、入口ヘッダ１２４から二手に分かれて熱交換チュ
ーブ１２２内を反対方向に流通し、熱交換チューブ１２
２において加熱されて蒸気または蒸気−水の二相流とな
って出口ヘッダ１２６へ流入する。熱交換器１２０を環
状に形成することにより、一次冷却超臨界流体の密度の
大きい超臨界流体の大部分をダウンカマー１６の外側に
下降させ、原子炉容器１２内に貯留されている一次冷却
超臨界流体の下降流へ合流するようにできる。また、炉
心１４のための制御棒（図示せず）を原子炉１０の上方
部から熱交換器１２０を横断させて鉛直方向に上下に移
動するように配置することが可能となる。

【００２１】熱交換チューブ１２２は、図８に示すよう
に概ね水平に延設された円弧状の管とすることができ
る。然しながら、熱交換器１２０は、図９に示すよう
に、鉛直の中心軸線Ｏを含む平面による断面において中
心部が高く周辺部が低くなる概ね円錐台状に形成するこ
とができる。これにより、一次系の温度レベルが低く密
度の大きい超臨界流体Ｄが熱交換チューブ１２２の表面
を伝って下降しやすくなる。更に、図６に示すように、
入口ヘッダ１２４と出口ヘッダ１２６とを結ぶ直線に対
して線対称に熱交換チューブ１２２の中央部分を上方に
持ち上げた逆Ｕ字形状としてもよい。こうすることによ
り、熱交換チューブ１２２の表面に付着した一次系の温
度レベルが低く密度の大きい超臨界流体Ｄが熱交換チュ
ーブ１２２を伝って下降しやすくなる。

【００２２】図５を参照すると、蒸気発生器としての熱
交換器の更に他の例が図示されている。図５の実施形態
による熱交換器１３０は、二次冷却水が流通して前記一
次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱
交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換
チューブ１３２と、熱交換チューブ１３２の一端に連結
された入口ヘッダ１３４、他端に連結された出口ヘッダ
１３６とを有している。図５の実施形態では、熱交換チ
ューブ１３２は環状に延設されており、かつ、入口ヘッ
ダ１３４と出口ヘッダ１３６は互いに隣接して配設され
ている。従って、熱交換チューブ１３２は入口ヘッダ１
３４と出口ヘッダ１３６との間で中心を見込む角度が１
８０°を越える範囲で円弧状に延設されることとなる。
入口ヘッダ１３４へ供給された二次形冷却水は、入口ヘ
ッダ１３４から熱交換チューブ１３２に沿って流通する
間に加熱されて蒸気または蒸気−水の二相流となって出
口ヘッダ１３６へ流入する。熱交換器１３０を環状に形
成することにより、一次冷却超臨界流体の密度の大きい
超臨界流体の大部分をダウンカマー１６の外側に下降さ
せ、原子炉容器１２内に貯留されている一次冷却超臨界
流体の下降流へ合流するようにできる。また、炉心１４
のための制御棒（図示せず）を原子炉１０の上方部から
熱交換器１３０を横断させて鉛直方向に上下に移動する
ように配置することが可能となる。

【００２３】熱交換チューブ１３２は、図４の熱交換チ
ューブ１２２と同様に、図８に示すように概ね水平に延
設された円弧状の管とすることができる。然しながら、
熱交換器１３０は、図９に示すように、鉛直の中心軸線
Ｏを含む平面による断面において中心部が高く周辺部が
低くなる概ね円錐台状に形成することができる。これに
より、一次系の温度レベルが低く密度の大きい超臨界流
体Ｄが熱交換チューブ１３２の表面を伝って下降しやす
くなる。更に、図６に示すように、入口ヘッダ１３４と
出口ヘッダ１３６とを結ぶ直線に対して線対称に熱交換
チューブ１３２の中央部分を上方に持ち上げた逆Ｕ字形
状としてもよい。こうすることにより、熱交換チューブ
１３２の表面に付着した一次系の温度レベルが低く密度
の大きい超臨界流体Ｄが熱交換チューブ１３２の表面を
伝って下降しやすくなる。

【００２４】更に、蒸気発生器としての熱交換器の配置
は、図１、６、７に示すように、原子炉容器１２内の炉
心１４の上方空間に限定されない。図１０に示す実施形
態では、蒸気発生器はダウンカマー１６の外側に配設さ
れている。この場合には、蒸気発生器は、図４、５に示
す熱交換器１２０または１３０とすることができ、特
に、その熱交換チューブ１２２または１３２はダウンカ
マー１６を包囲するように環状に形成することができ
る。このように熱交換器１２０、１３０をダウンカマー
の外側に配設する場合には、熱交換器１２０、１３０内
の二次冷却水は、原子炉容器１２内の超臨界圧の一次冷
却超臨界流体との熱交換により加熱される。また、ダウ
ンカマーの外側に熱交換器１２０、１３０を配設するこ
とにより、ダウンカマーの外側の一次冷却超臨界流体が
冷却されるために、原子炉容器１２内の循環流Ｃを効果
的に形成可能となる。

【００２５】更に、図１１に示す実施形態では、原子炉
容器１２内の炉心１４の上方空間に配設された蒸気発生
器と、ダウンカマーの外側に配設された蒸気発生器とを
具備している。炉心１４の上方に配設される蒸気発生器
は、図２、３、４、５に示す熱交換器１００、１１０、
１２０または１３０とすることができ、ダウンカマーの
外側に配設される蒸気発生器は、図４、５に示す熱交換
器１２０または１３０とすることができ、特に、その熱
交換チューブ１２２または１３２はダウンカマー１６を
包囲するように環状に形成することができる。炉心１４
の上方部に配設された熱交換器１００、１１０、１２０
または１３０では、超臨界圧の温度レベルの高い超臨界
流体と熱交換を行い、ダウンカマーの外側に配設された
熱交換器１２０または１３０は原子炉容器１２内の超臨
界圧の一次冷却超臨界流体と熱交換を行う。また、炉心
１４の上方部に加えてダウンカマーの外側に熱交換器１
２０、１３０を配設することにより、ダウンカマーの外
側の一次冷却超臨界流体が冷却されるために、原子炉容
器１２内の循環流Ｃを効果的に形成可能となる。

【００２６】

【発明の効果】上記実施例による効果を記述方。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態による原子炉の略示
断面図である。

【図２】蒸気発生器としての熱交換器の好ましい実施形
態を示す略図である。

【図３】蒸気発生器としての熱交換器の他の実施形態を
示す略図である。

【図４】蒸気発生器としての熱交換器の更に他の実施形
態を示す略図である。

【図５】蒸気発生器としての熱交換器の更に他の実施形
態を示す略図である。

【図６】図１に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図２、４、５に示す熱交換器と組み
合わせた実施形態による原子炉の略示断面図である。

【図７】図１に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図３に示す熱交換器と組み合わせた
実施形態による原子炉の略示断面図である。

【図８】図１に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図４、５に示す熱交換器と組み合わ
せた実施形態による原子炉の略示断面図である。

【図９】図１に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図４、５に示す熱交換器と組み合わ
せた他の実施形態による原子炉の略示断面図である。

【図１０】他の変形実施形態による原子炉の略示断面図
である。

【図１１】更に他の変形実施形態による原子炉の略示断
面図である。

【符号の説明】

１０…原子炉１２…原子炉容器１４…炉心１６…ダウンカマー１８…蒸気発生器１００…蒸気発生器としての熱交換器１０２…熱交換チューブ１０４…入口ヘッダ１０６…出口ヘッダ１１０…蒸気発生器としての熱交換器１１２…熱交換チューブ１１４…入口ヘッダ１１６…出口ヘッダ１２０…蒸気発生器としての熱交換器１２２…熱交換チューブ１２４…入口ヘッダ１２６…出口ヘッダ１３０…蒸気発生器としての熱交換器１３２…熱交換チューブ１３４…入口ヘッダ１３６…出口ヘッダ

フロントページの続き (72)発明者白石直兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者鈴田忠彦兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者田中豊兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉容器内に貯留された一次冷却超臨
界流体に浸漬された炉心と、前記原子炉容器内において
前記炉心の上方部位に配設された蒸気発生器とを具備
し、前記炉心から放出される原子力エネルギにより前記
一次冷却超臨界流体を加熱して超臨界圧の温度レベルの
高い超臨界流体を生成し、該超臨界流体により前記蒸気
発生器内を流通する二次冷却水を加熱して蒸気を発生さ
せる原子炉。
【請求項２】前記蒸気発生器は、前記原子炉の外部か
ら二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前記入口ヘッダに
連通し前記二次冷却水が流通して前記一次冷却超臨界流
体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換により二次
冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チューブと、前
記熱交換チューブに連通して熱交換チューブにおいて発
生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘッダとを具備す
る請求項１に記載の原子炉。
【請求項３】前記熱交換チューブが水平直線状に延設
されている請求項２に記載の原子炉。
【請求項４】前記熱交換チューブが環状に延設されて
いる請求項２に記載の原子炉。
【請求項５】前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟
んだ両側に配設されており、前記環状の熱交換チューブ
は前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角
度が１８０°を越えない範囲で円弧状に延設されている
請求項４に記載の原子炉。
【請求項６】前記入口ヘッダと出口ヘッダは互いに隣
接させて配設されており、前記環状の熱交換チューブは
前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角度
が１８０°を越える範囲で円弧状に延設されている請求
項４に記載の原子炉。
【請求項７】前記環状の熱交換チューブは水平に延設
されている請求項４から６の何れか１項に記載の原子
炉。
【請求項８】前記環状の熱交換チューブは、鉛直の中
心軸線を含む平面による断面において中心部が高く周辺
部が低くなる概ね円錐台状に形成されている請求項４か
ら６の何れか１項に記載の原子炉。
【請求項９】前記環状の熱交換チューブは、前記入口
ヘッダと出口ヘッダを結ぶ直径から両側部に線対称に前
記熱交換チューブの中央部分を上方に持ち上げた逆Ｕ字
形状を呈している請求項４から６の何れか１項に記載の
原子炉。
【請求項１０】前記熱交換チューブは前記入口ヘッダ
から下降し、次いで出口ヘッダへ向けて上昇する概ねＵ
字形状に形成されている請求項２に記載の原子炉。
【請求項１１】前記炉心の側方部を包囲するダウンカ
マーの外側に配設された蒸気発生器を更に具備する請求
項２から１０の何れか１項に記載の原子炉。
【請求項１２】前記ダウンカマーの外側に配設された
蒸気発生器は、前記原子炉の外部から二次冷却水を受け
る入口ヘッダと、前記入口ヘッダに連通し前記二次冷却
水が流通して前記一次冷却超臨界流体の温度レベルの高
い超臨界流体との熱交換により二次冷却水の蒸気を発生
させる複数の熱交換チューブと、前記熱交換チューブに
連通して熱交換チューブにおいて発生した二次冷却水の
蒸気を受ける出口ヘッダとを具備している請求項１１に
記載の原子炉。
【請求項１３】前記ダウンカマーの外側に配置された
蒸気発生器は、その環状の熱交換チューブが前記ダウン
カマーを包囲するように環状に延設されている請求項１
２に記載の原子炉。
【請求項１４】前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を
挟んだ両側に配設されており、前記環状の熱交換チュー
ブは前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む
角度が１８０°を越えない範囲で円弧状に延設されてい
る請求項１３に記載の原子炉。
【請求項１５】前記入口ヘッダと出口ヘッダは互いに
隣接させて配設されており、前記環状の熱交換チューブ
は前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角
度が１８０°を越える範囲で円弧状に延設されている請
求項１３に記載の原子炉。
【請求項１６】原子炉容器内に貯留された超臨界圧の
一次冷却超臨界流体に浸漬された炉心と、前記原子炉容
器内に配設された蒸気発生器とを具備し、前記炉心から
放出される原子力エネルギにより前記一次冷却超臨界流
体を加熱し、超臨界圧の一次系熱水を生成し、該熱水に
より前記蒸気発生器内を流通する二次冷却水を加熱して
蒸気を発生させる原子炉。
【請求項１７】前記蒸気発生器は、前記炉心の側方部
を包囲するダウンカマーの外側に配設されている請求項
１６に記載の原子炉。
【請求項１８】前記蒸気発生器は、前記原子炉の外部
から二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前記入口ヘッダ
に連通し前記二次冷却水が流通して前記一次冷却超臨界
流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換により二
次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チューブと、
前記熱交換チューブに連通して熱交換チューブにおいて
発生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘッダとを具備
する請求項１７に記載の原子炉。
【請求項１９】前記熱交換チューブが前記ダウンカマ
ーを包囲するように環状に延設されている請求項１８に
記載の原子炉。
【請求項２０】前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を
挟んだ両側に配設されており、前記環状の熱交換チュー
ブは前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む
角度が１８０°を越えない範囲で円弧状に延設されてい
る請求項１９に記載の原子炉。
【請求項２１】前記入口ヘッダと出口ヘッダは互いに
隣接させて配設されており、前記環状の熱交換チューブ
は前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角
度が１８０°を越える範囲で円弧状に延設されている請
求項１９に記載の原子炉。