JPH08105987A

JPH08105987A - 高速炉用中間熱交換器装置

Info

Publication number: JPH08105987A
Application number: JP6241183A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Jinbo; 雅一神保; Kimitaka Kimura; 公隆木村; Kenji Ogura; 健志小倉; Hiroshi Hirayama; 浩平山; Shigeki Maruyama; 茂樹丸山; Toru Otsubo; 徹大坪; Kensho Hirata; 憲昭平田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】中間熱交換器容器内での液面変動や波立ちを抑
制し、カバーガスの巻き込みを防止するとともに熱応力
を低減する。【構成】中間熱交換器容器７内に隔壁９を水平方向に設
け、この隔壁９に中間熱交換器８を立設する。中間熱交
換器８の上部を包囲してフローシュラウド14を設け、こ
のフローシュラウド14の外側に取り囲んで胴31を蓋12か
ら吊り下げる。胴31の下端は外側に向けた板32が設けら
れ、この板32の中央部に筒33が立設され、この筒33内に
はホットレグ配管６が蓋12を貫通して挿入されている。
隔壁９の下側は低温プレナム10となっている。中間熱交
換器８の上端には二次ナトリウム配管17が接続してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中間熱交換器容器での
冷却材の変動・波立ちを制御し、ガスの巻き込みを防止
したループ型高速炉用中間熱交換器装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ループ型高速炉は、図８に示すように炉
心４および炉心上部構造26を内蔵する原子炉容器１と、
この原子炉容器１内からの液体金属ナトリウム２を流入
する中間熱交換器８を内蔵する中間熱交換器容器７と、
この中間熱交換器容器７と原子炉容器１との間に設けら
れポンプ22を内蔵するポンプ容器21から成り立ってお
り、各々の容器１，21，７は逆Ｕ字状配管のホットレグ
配管６，コールドレグ配管24およびミドルレグ配管11に
よって連結されている。

【０００３】また、高速炉の冷却材には液体金属ナトリ
ウム２が使用されており、原子炉容器１内の炉心４はポ
ンプ容器21内のポンプ22によって送り込まれた低温ナト
リウム２ｂで冷却され、炉心４を冷却して高温になった
ナトリウム２ａは、ホットレグ配管６を流れ、中間熱交
換器容器７内に流入し中間熱交換器８で２次系冷却材ナ
トリウムと熱交換したのち、ミドルレグ配管11を流れて
ポンプ容器21内へ流入し、再びポンプ22を介して原子炉
容器１内の炉心４へ送り込まれる。

【０００４】原子炉容器１内には冷却材である液体金属
ナトリウム２とカバーガス３が収納され、炉心４を配置
している。原子炉容器１は炉心上部プレナム５から逆Ｕ
字管のホットレグ配管６により中間熱交換器容器７と連
結されている。

【０００５】中間熱交換器容器７は隔壁９で仕切られた
低温プレナム10を有しており、低温プレナム10からポン
プ容器21と逆Ｕ字管のミドルレグ配管11により連結され
ている。ポンプ容器21は逆Ｕ字管のコールドレグ配管24
を介して原子炉容器１内の炉心下部プレナム25に戻る構
成となっている。

【０００６】このような高速炉による冷却材の流れは、
コールドレグ配管24を介してポンプ容器21から原子炉容
器１内の炉心下部プレナム25に送り込まれた低温ナトリ
ウム２ｂが炉心４を冷却する。炉心４を冷却して高温と
なったナトリウム２ａは図９から図11の矢印で示したよ
うな流路により炉心上部プレナムからホットレグ配管６
を介して中間熱交換器容器７に流入し、中間熱交換器８
に導かれる。

【０００７】中間熱交換器８内に流入した高温ナトリウ
ム２ａは図示ていない多数本の伝熱管を通り２次ナトリ
ウムと熱交換して低温ナトリウム２ｂとなる。この低温
ナトリウム２ｂはポンプ22により低温プレナム10からミ
ドルレグ配管11を介してポンプ容器21に流入し、コール
ドレグ配管24を介して再び原子炉容器１へと送り込まれ
る。このように炉心４の熱は中間熱交換器８によって２
次ナトリウムへと伝えられる。

【０００８】次に、中間熱交換器容器７内での冷却材の
液体金属ナトリウム２の流れを図９および図10により説
明する。図９は（ａ），（ｂ）は図８における中間熱交
換器容器７を示し、図９（ａ）は図８に示した隔壁９の
上面から蓋12の下面部分までを示す透視図、図９（ｂ）
は図９（ａ）の横断面図である。ホットレグ配管（流入
配管）６から中間熱交換器容器７の隔壁９の上部に流入
した高温ナトリウム２ａは図10から図11に示したように
フローシュラウド14と中間熱交換器８の隙間を通り流入
窓13から中間熱交換器８の内部へ流入する。

【０００９】中間熱交換器８の内部で２次ナトリウム配
管17から流入する低温の２次ナトリウムと熱交換したの
ち、低温となった低温ナトリウム２ｂは中間熱交換器８
の下部から低温プレナム10に流出し、この低温プレナム
10からポンプ容器21へ流出される流路系をだどる。

【００１０】ホットレグ配管６から流出した液体金属ナ
トリウム２は図９（ａ）から明らかなように隔壁９上面
に衝突した後、大略してそのまま中間熱交換器８に沿っ
て隔壁９上面上を流れ、急に立ち上がって液面に向かう
上昇流となる流れｆ１と、コールドトラップ20あるいは
ミドルレグ配管11と中間熱交換器容器７の壁面との狭い
ギャップ間を大きな流速で立ち上がりつつすり抜け、液
面に到達する流れｆ２とに分かれる。

【００１１】両者は液面付近で相対する水平成分の流れ
となり、衝突して下降流ｆ３を形成する。このような複
雑な流れを形成しながら、液体金属ナトリウム２はフロ
ーシュラウド14と中間熱交換器８とのギャップに流入す
る。

【００１２】上記のような流動状況によって液面の揺動
が引き起こされる。図10に示したように相対する水平成
分の流れは液面を乱し、その衝突時（あるいは淀みとの
衝突でも）渦を形成し易く、また、下降流ｆ３が生じた
際には形成された渦からガスを巻き込み易くする恐れが
ある。

【００１３】同時に、コールドラップ20あるいはミドル
レグ配管11と中間熱交換器容器壁面21との狭いギャップ
間をすり抜ける流れｆ２は液面に噴流として現れ、もぐ
り込みを生じさせ易くしており、ここからもガスの巻き
込みが発生しやすくなっている。

【００１４】中間熱交換器８で巻き込まれたガスはポン
プ容器21を通って原子炉容器１に循環し炉心下部プレナ
ム25により炉心４へ運ばれる。炉心４にガスが入り込む
と、冷却材と同時に中性子の減速材でもある液体金属ナ
トリウム２がガスの部分だけ局所的になくなるため、原
子炉の反応度が変化する。

【００１５】一般に、高速炉の炉心４はガスのような空
隙が冷却材中に生じると反応が激しくなる性質を有して
おり、その場合は原子炉を停止しなければならず運転を
中断せざるを得ない。さらに、ガスの進入量が多い等の
条件が重なったり、万一原子炉の停止が行われなければ
原子炉の暴走へ発展する可能性を有しており、原子炉の
安全性の課題となる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、中間熱交換器
容器７内でガスを巻き込まないようにするため、図11に
示すように運転中液位15より下側にガスを巻き込むこと
を防止する板を設置することが考えられている。このよ
うにした場合、液面からガスの巻き込みは防止できる
が、停止時に板の上下に温度差がついたままの状態が長
く続き、中間熱交換器容器およびフローシュラウド，コ
ールドラップ等に軸方向の温度差により熱応力が発生
し、機器の構造健全性を損なう恐れがある。

【００１７】この現象をもう少し詳しく説明する。ま
ず、運転中は隔壁９により上面の部分は熱伝導により高
温ナトリウム２ａとほぼ等しい温度になっている。原子
炉が運転を停止した場合、まずポンプの出力を低下し流
量を少なくする。

【００１８】これは、原子炉が停止しても燃料からの崩
壊熱が完全に出なくなるわけではないため、これを除熱
する冷却材を流す必要があるためであり、崩壊熱を除去
しながらメンテナンス等のために系の温度を下げていく
ものである。

【００１９】ポンプの出力が小さくなり、冷却材の流量
が減少すると系の圧量損失が減少するため、まず、中間
熱交換器容器７内の液位が上昇する。その後、中間熱交
換器８で冷却された液体金属ナトリウム２は原子炉１の
炉心４を通って再び中間熱交換器容器７内へ戻ってく
る。

【００２０】このとき、液体金属ナトリウム２は炉心の
発熱が小さくなっているため、低温ナトリウム２ｂとな
って戻ってくる。そのため、中間熱交換器容器７の隔壁
９の上部の高温ナトリウムは下側から徐々に低温になっ
ていく。

【００２１】ところで、図11に示したように中間熱交換
器容器７内に水平方向に区画する板32を設けた場合、ホ
ットレグ配管６から流入する低温になったナトリウムは
板32が障害となり板32の上面のナトリウムと混合しにく
いため、板32の上面の混ざることなくフローシュラウド
14と中間熱交換器８の間から流入窓13に入り、中間熱交
換器８，下部の低温プレナム10，ミドルレグ配管11を通
過してポンプ容器21へ流出してしまう。なお、図中符号
15は運転時液位を示し、16は停止時液位を示している。

【００２２】そのため、熱伝導により除熱されるまで板
32の上部が高温で下部が低温という温度状態になる。こ
のような冷却液体金属ナトリウムの温度分布に従い中間
熱交換器容器７等は板32の上下の部分で軸方向に急峻な
温度勾配が形成されることになり、それにより大きな熱
応力が発生することになる。

【００２３】しかしながら、この対策として板32に単に
孔を形成した場合、孔が小さければそこでの圧力損失が
大きく、また、上下の冷却材混合を進める力が働かない
ため混合は促進されない課題がある。

【００２４】また、孔を大きく形成した場合には、停止
時の板32の上下の混合は促進されるが運転中の冷却材の
上昇流が孔を通して液面まで影響を及ぼし、本来の目的
である液面の揺動を制御しガスの巻き込みを防止する効
果が発揮できないという課題がある。

【００２５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、以上述べた流動状況を制御し、中間熱交換器
容器内での液面変動や波立ちを抑制し、カバーガスの巻
き込みを防止することと同時に、ガス巻き込み防止する
構造により生じる熱応力を低減することにより、炉心で
の反応度異常の防止とナトリウム液面に接している中間
熱交換器容器に対して生じる熱応力を低減を両立し、炉
心および構造材の健全性を確保し、信頼性の高いループ
系高速炉用中間熱交換器装置を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は原子炉で加熱さ
れた液体金属を内包する容器と、この容器の蓋と、前記
原子炉から液体金属が流入する流入配管と、液体金属を
流出する流出配管と、前記容器内の液体金属と外部の液
体金属の間で熱交換をする中間熱交換器と、この中間熱
交換器以外に液体金属液面を貫通して配置される機器
と、前記中間熱交換器を囲んで前記蓋から吊り下げられ
通常運転時の液体金属液位より上方でかつ停止時の液体
金属液位より下方に孔を有する胴と、この胴の下部で液
体金属中に取り付けられ前記液体金属の流入配管，流出
配管，中間熱交換器およびその他の液面貫通機器が貫通
する水平方向に設けられた板と、この板の配管および機
器貫通部に配管および機器を囲み運転中は上部が液体金
属上面に突出し、停止時は上部が液体金属中に入るよう
に取り付けられた筒体からなることを特徴とする。

【００２７】また、本発明は前記胴または前記筒体の両
方または通常運転時の液体金属液位より上方でかつ停止
時の液体金属ナトリウムの液位より下方に孔を有するこ
とを特徴とし、本発明は前記筒体の代わりに板に上下の
冷却材が連通する連通孔を有することを特徴とする。さ
らに、前記胴または筒体に設けられた孔が軸方向に大き
さの異なる孔を並べたものであることを特徴とし、前記
板の上面に無孔または多孔の垂直板を取り付けることを
特徴とする。

【００２８】

【作用】本発明においては、原子炉運転時には液体金属
ナトリウム中に設置された板により、流入配管から流入
する高温ナトリウムに起因する液面の揺動が抑制され
る。また、板の貫通部から立設する胴と筒体により、中
間熱交換器と胴の環状隙間ならびに配管および機器と筒
体の間の環状隙間では圧力損失が大きくなるため液面か
らのカバーガスの巻き込みが抑制される。

【００２９】一方、原子炉停止時には低温ナトリウムが
流入配管から流入し、中間熱交換器の上部の外周部に設
置されるフローシュラウドの内側を通って流入窓から中
間熱交換器へ流入する。従って、中間熱交換器の外面す
なわちフローシュラウドの外面は低温になり、フローシ
ュラウドの外面の胴との間の環状隙間のナトリウムは冷
却される。

【００３０】冷却されたナトリウムは比重が大きくなる
ため下方に流れる。このとき、胴の上部は板の上部と接
続しているため、板の上部で胴の外側から高温ナトリウ
ムが流入し、この高温ナトリウムがまた冷却される。

【００３１】一方、板の上部の高温ナトリウムが胴の内
側に流入すると、筒体と配管および機器との間の隙間か
らナトリウムが板の上方へ流入する。すなわち、フロー
シュラウドでの冷却を駆動力とする自然循環流により、
板上部のナトリウムを胴と中間熱交換器の間から流出さ
せ、板の下部のナトリウムと交換することにより、板の
上下のナトリウムの混合を促進する。

【００３２】また、筒体と配管および機器の間の隙間の
代わりに、板に液面揺動およびガス巻き込みに影響のな
い圧力損失の大きい小孔を設けることによっても、同様
の自然循環ループを構成することができる。さらに、板
の上部に鉛直板を設置することにより地震時に発生する
液面の揺動を抑制することができる。

【００３３】

【実施例】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の実
施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明
の第１の実施例として請求項１の発明を示すもので、中
間熱交換器容器７の縦断面図を示したものである。

【００３４】本実施例は中間熱交換器容器７と、この中
間熱交換器容器７の蓋12と、この蓋12を貫通した原子炉
から液体金属ナトリウムが流入するホットレグ配管６
と、液体金属ナトリウムを流出する流出配管（図示せ
ず）と、前記容器７内の液体金属ナトリウムと外部の液
体金属ナトリウムの間で熱交換をする中間熱交換器８
と、この中間熱交換器８以外に液体金属ナトリウムの液
面を貫通して配置される機器と、中間熱交換器８を囲ん
で蓋12から吊り下げられ通常運転時の液体金属ナトリウ
ムの液位15より上方でかつ停止時の液体金属ナトリウム
の液位より下方に孔34を有する胴31と、この胴31の下部
で液体金属中に取り付けられホットレグ配管６，流出配
管，中間熱交換器８およびその他の液面貫通機器が貫通
する水平方向に設けられた板32と、この板32の配管およ
び機器貫通部に配管および機器を囲み運転中は上部が液
体金属ナトリウムの上面に突出し停止時は上部が液体金
属中に入るように取り付けられた筒体33から構成され
る。

【００３５】つぎに上記第１の実施例の作用を説明す
る。ホットレグ配管（流入配管）６から中間熱交換器容
器７の隔壁９の上部に流入した高温ナトリウム２ａはフ
ローシュラウド14と中間熱交換器８の隙間を通り流入窓
13から中間熱交換器８の内部へ流入する。

【００３６】中間熱交換器８の内部で２次ナトリウム配
管17から流入する低温の２次ナトリウムと熱交換したの
ち、低温となったナトリウム２ｂは中間熱交換器８の下
部から低温プレナム10に流出し、ここから図８に示した
ポンプ容器21へ流出される流れとなる。

【００３７】ホットレグ配管６から流出したナトリウム
２ａは隔壁９の上面に衝突した後、大略してそのまま中
間熱交換器８に沿って隔壁９上面上を流れ、急に立ち上
がって液面に向かう上昇流となる流れと、図９に示した
コールドトラップ20あるいはミドルレグ配管11と中間熱
交換器容器７の壁面との狭いギャップ間を大きな流速で
立ち上がりつつすり抜け、液面に到達すると流れとに分
かれ、両者は板32の下面付近で相対する水平成分の流れ
となり、衝突して下降流を形成するが、液面との影響は
ないため液面の揺動，ガスの巻き込みは抑制される。

【００３８】また、板32の貫通部から立設した胴31と筒
体33により、フローシュラウド14と胴31の環状隙間なら
びにホットレグ配管６と筒体33の間の環状隙間では胴31
および筒体33がない場合の単純な隙間構造の場合より圧
力損失が大きくなるため、液面からのカバーガス３の巻
き込みが抑制される。

【００３９】一方、原子炉停止時には低温のナトリウム
が流入配管６から流入し中間熱交換器８の最外周部に設
置されるフローシュラウド14の内側を通って中間熱交換
器８へ流入する。従って、中間熱交換器８の外面、すな
わちフローシュラウド14の外面は低温になり、フローシ
ュラウド14の外側の胴31との間の環状隙間のナトリウム
は冷却される。

【００４０】冷却されたナトリウムは比重が大きくなる
ため下方に流れる。このとき、胴31の上部に設置した孔
34は液面より下側になり、板32の上部とつながっている
ため孔34から高温ナトリウムが胴31の内側に流入し、こ
れがまた冷却される。一方、板32の上部の高温ナトリウ
ムが胴31の内側に流入すると、筒体33と配管および機器
との間の隙間よりナトリウムが板32の上方へ流入する。

【００４１】すなわち、フローシュラウド14での冷却を
駆動力とする自然循環流により、板32の上部のナトリウ
ムを胴31と中間熱交換器の間から流出させ、板32の下部
のナトリウムと交換することにより、板32のナトリウム
の混合が促進される。

【００４２】上記により、運転時には液面の揺動，ガス
の巻き込みを防止し、かつ、停止時には液体ナトリウム
の上下温度差を小さくして機器に発生する熱応力を低減
することができる。

【００４３】つぎに、第２の実施例として図２により請
求項２の発明を説明する。第１の実施例では板32を蓋12
の下面から胴31を介して接続した吊り下げ支持構造であ
ったが、第２の実施例はロッド36を使用して、このロッ
ド36により蓋12と板32とを接続して胴31および筒体33を
支持する構成としたもので、その他の構造は第１の実施
例と同様である。

【００４４】本実施例によれば、胴31も筒体33と同様に
運転中は上部が液体金属上面に突出し停止時は上部が液
体金属ナトリウム中に入るような構造とすることができ
る。なお、本実施例の作用効果は、第１の実施例とほぼ
同様であるが、板32を多数の点で支持することが可能と
なるため、板32の上下の剛性を向上させることが可能で
ある。

【００４５】つぎに、第３の実施例として図３により請
求項３の発明を説明する。本実施例は、第２の実施例に
おける胴31および筒体33の上端を停止時も液体金属液面
の上方に突出させ、その代わりに運転中の液位15より上
方で停止時の液位より下方に孔34を設ける構成としたも
のである。

【００４６】本実施例の作用および効果は第２の実施例
と同様であるが、孔34により流量を制御することが容易
になるという特徴を有する。また、胴31に孔34を設ける
場合と筒体33に孔34を設ける場合は、それぞれ組み合わ
せて利用することが可能である。

【００４７】つぎに、第４の実施例として図４により請
求項５の発明を説明する。本実施例は、第１の実施例に
おける筒体33を除去して、板32の下方から上方へのナト
リウムの流路として板32に複数の連通孔35を設けたもの
である。この連通孔35は運転中の中間熱交換器容器７の
上昇流やフローシュラウド14の下部からのナトリウムの
吸い込みに対して十分圧力損失が大きくなるように設定
し、液面での揺動やガスの巻き込みを引き起こさない面
積とする。

【００４８】これによる作用は、停止時の板32上面への
ナトリウムの流入が連通口35からとなる点が異なるだけ
で、その他の作用ならびに効果は第１の実施例と同様に
なる。本実施例では、胴31に孔34を有する第１の実施例
と組み合わせたものであるが、蓋12からの支持のロッド
36を有し、胴31に孔34を設けない第２の実施例との組み
合わせでも同様である。

【００４９】つぎに、第５の実施例として図５（ａ），
（ｂ）により請求項６の発明を説明する。なお、図５
（ａ）は本実施例の全体構成を示し、図５（ｂ）は図５
（ａ）中の小円形で示す部分を拡大して示したものであ
る。

【００５０】本実施例は、図５（ｂ）に拡大して示した
ように、第１の実施例における胴31の孔34を複数の孔34
ａ，34ｂ，34ｃとして軸方向に面積を変え、複数個軸方
向に配置したものである。本実施例の作用および効果は
第１の実施例と同様であるが、停止時の液位上昇が緩や
かまたは段階的である場合等において、より適切な自然
循環流量の制御が可能となる特徴を有する。

【００５１】本実施例は、第１の実施例と組み合わせた
ものであるが、その他の実施例の胴の孔34および筒体33
の孔34との組み合わせでも同様である。

【００５２】つぎに、第６の実施例として図６により請
求項７の発明を説明する。本実施例は、図６に示したよ
うに中間熱交換器容器７の内面に振れ止め37を設け、こ
の振れ止め37を水平方向に設けた板32の外周部と嵌合し
てなることにある。なお、その他の部分は図１に示した
第１の実施例と同様である。

【００５３】本実施例によれば液面の揺動およびガスの
巻き込みに対する作用および効果は第１の実施例と同様
であるが、中間熱交換器容器７の製作公差や板32の外周
部の製作公差を緩やかにすることが可能であり、製作お
よび組立が容易であり、かつ、第１の実施例の中間熱交
換器容器７と板32を精度よく組み立てた場合と同様の液
面揺動，ガス巻き込み防止に対する性能と耐震性能を発
揮できる。本実施例は、第１の実施例と組み合わせたも
のであるが、その他の実施例との組み合わせでも同様に
実施することができる。

【００５４】つぎに、第７の実施例として図７（ａ），
（ｂ）により請求項８および９の発明を説明する。な
お、図７（ａ）は本実施例を示し、図７（ｂ）は図７
（ａ）のＡ−Ａ矢視断面を示している。

【００５５】本実施例は、第１の実施例において図７
（ｂ）に示したように中間熱交換器容器７の中央軸線方
向に鉛直板38を設けたことにある。本実施例によれば、
地震時に中間熱交換器容器７全体が振れることにより、
ナトリウムの流入による液面の揺動ではなく、地震力に
よる液面の抑制をするものである。

【００５６】すなわち、液体金属ナトリウムの入った中
間熱交換器容器７全体を揺するとナトリウムの液面が波
立ち揺すられかたが大きい場合、波が砕けてガスを巻き
込む。このとき、中間熱交換器容器７に鉛直板38を設置
すると、鉛直板38が抵抗となり波立ちが小さくなる。中
間熱交換器容器７内に鉛直板38を設置すると地震時にも
液面の揺動が抑制される。

【００５７】本実施例では鉛直板38は１枚であるが、多
数枚の場合より効果が大きく、また方向を変えることに
より多数の方向の地震に対応できる。また、この鉛直板
38で仕切られた領域間では液体金属ナトリウムの流通が
なくなるため、場合によっては温度差が生じる可能性が
あるが、鉛直板38を多孔板で形成することにより、これ
を緩和することができる。

【００５８】鉛直板38を多孔板にした場合の孔面積は、
地震により生じる速い流速に対しては圧力損失が大きく
温度差による自然対流のような遅い流れに対しては圧力
損失が小さくなるような面積および形状を設定する。本
実施例は第１の実施例と組み合わせたものであるが、そ
の他の実施例との組み合わせでも同様である。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、中間熱交換器容器内で
の液面変動や波立ちを抑制し、カバーガスの巻き込みを
防止することと同時に、ガス巻き込みを防止する構造に
より生じる熱応力を低減することにより、炉心での反応
度異常の防止と液体金属ナトリウムの液面に接している
中間熱交換器容器内機器に対して生じる熱応力を低減を
両立し、炉心および構造材の健全性を確保し、信頼性の
高いループ型高速炉を提供することに寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第１
の実施例を一部側面で示す縦断面図。

【図２】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第２
の実施例を一部側面で示す縦断面図。

【図３】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第３
の実施例を一部側面で示す縦断面図。

【図４】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第４
の実施例を一部側面で示す縦断面図。

【図５】（ａ）は本発明に係る高速炉用中間熱交換器装
置の第５の実施例を一部側面で示す縦断面図、（ｂ）は
（ａ）の要部拡大断面図。

【図６】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第６
の実施例を一部側面で示す縦断面図。

【図７】（ａ）は本発明に係る高速炉用中間熱交換器装
置の第７の実施例を一部側面で示す縦断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図。

【図８】従来のループ型高速炉の配置関係を概略的に示
す系統図。

【図９】（ａ）は図８における中間熱交換器容器内を示
す透視図、（ｂ）は（ａ）の横断面図。

【図１０】従来の高速炉用中間熱交換器装置を一部側面
で示す縦断面図。

【図１１】図10における作用を説明するための一部側面
で示す縦断面図。

【符号の説明】

１…原子炉容器、２…液体金属ナトリウム、２ａ…高温
ナトリウム、２ｂ…低温ナトリウム、３…カバーガス、
４…炉心、５…炉心上部プレナム、６…ホットレグ配管
（流入配管）、７…中間熱交換器容器、８…中間熱交換
器、９…隔壁、10…低温プレナム、11…ミドルレグ配管
（流出配管）、12…蓋、13…流入窓、14…フローシュラ
ウド、15…運転時液位、16…停止時液位、17…２次ナト
リウム配管、20…コールドトラップ、21…ポンプ容器、
22…ポンプ、24…コールドレグ配管、25…炉心下部プレ
ナム、26…炉心上部構造、31…胴、32…板、33…筒体、
34…孔、35…連通孔、36…ロッド、37…振れ止め、38…
鉛直板。

フロントページの続き (72)発明者平山浩神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者丸山茂樹神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者大坪徹東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者平田憲昭神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉で加熱された液体金属を内包する
容器と、この容器の蓋と、前記原子炉から液体金属が流
入する流入配管と、液体金属を流出する流出配管と、前
記容器内の液体金属と外部の液体金属の間で熱交換をす
る中間熱交換器と、この中間熱交換器以外に液体金属液
面を貫通して配置される機器と、前記中間熱交換器を囲
んで前記蓋から吊り下げられ通常運転時の液体金属液位
より上方でかつ停止時の液体金属液位より下方に孔を有
する胴と、この胴の下部で液体金属中に取り付けられ前
記液体金属の流入配管，流出配管，中間熱交換器および
その他の液面貫通機器が貫通する水平方向に設けられた
板と、この板の配管および機器貫通部に配管および機器
を囲み運転中は上部が液体金属上面に突出し、停止時は
上部が液体金属中に入るように取り付けられた筒体から
なることを特徴とする高速炉用中間熱交換器装置。
【請求項２】原子炉で加熱された液体金属を内包する
容器と、この容器の蓋と、前記原子炉から液体金属が流
入する流入配管と、液体金属を流出する流出配管と、前
記容器内の液体金属と外部の液体金属の間で熱交換をす
る中間熱交換器と、この中間熱交換器以外に液体金属液
面を貫通して配置される機器と、前記蓋から支持される
ロッドと、このロッドの下部で液体金属中に取り付けら
れ前記液体金属流入配管，流出配管，中間熱交換器およ
びその他の液面貫通機器が貫通する水平方向に設けられ
た板と、この板の中間熱交換器貫通部に取り付けられ前
記中間熱交換器を囲みその上部が通常運転時の液体金属
液位より上方でかつ停止時は液体金属中に入るように取
り付けた胴と、前記板の配管および機器貫通部に配管お
よび機器を囲み運転中は上部が液体金属上面に突出し、
停止時は上部が液体金属中に入るように取り付けられた
筒体からなることを特徴とする高速炉用中間熱交換器装
置。
【請求項３】前記筒体および胴の上部を停止中も液体
金属上部に突出させ、かつ筒体および胴に孔を設けてな
ることを特徴とする請求項１および２記載の高速炉用中
間熱交換器装置。
【請求項４】前記胴または筒体のどちらか一方がその
上部が通常運転時の液体金属液位より上方でかつ停止時
は液体金属中にはいるように、もう一方が通常運転時の
液体金属液位より上方でかつ停止時の液体金属液位より
下方に孔を有することを特徴とする請求項２記載の高速
炉用中間熱交換器装置。
【請求項５】前記筒体を有さず、前記胴の下部で液体
金属中に取り付けられた板に上下の液体金属が連通する
連通孔を有することを特徴とする請求項１から４記載の
高速炉用中間熱交換器装置。
【請求項６】前記孔は面積の異なりを軸方向に配置す
ることを特徴とする請求項１から５記載の高速炉用中間
熱交換器装置。
【請求項７】前記板の周囲と、容器またはこの容器か
ら支持される構造物また蓋から支持される構造物が嵌合
することを特徴とする請求項１から６記載の高速炉用中
間熱交換器装置。
【請求項８】前記胴と前記容器の間に鉛直板を取り付
けたことを特徴とする請求項１から７記載の高速炉用中
間熱交換器装置。
【請求項９】前記鉛直板は多孔板からなることを特徴
とする請求項８記載の高速炉用中間熱交換器装置。