(57)【要約】【課題】１次冷却材のシール性が高く、かつ保守性に優れた高速炉を提供する。【解決手段】高速炉１は、炉心２および一次冷却材２１が収納された原子炉容器７と、原子炉容器７内に配置され、炉心２を下方から支持する炉心支持体１３と、炉心支持体１３上に配置され、上方に向って延びるとともに炉心２を側方から取り囲む隔壁６とを備えている。また原子炉容器７内面と隔壁６との間に、１次冷却材２１を冷却する中間熱交換器１５と、冷却された１次冷却材２１を加圧する電磁ポンプ１４が配置されている。電磁ポンプ１４の下方には、上部支持板２９により上方から支持された中性子遮蔽体８が配置されている。上部支持板２９には開口部２９ａが設けられており、電磁ポンプ出口１４ｂと上部支持板２９との間には、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導く冷却材案内機構１７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉心および冷却材が収納された原子炉容器と、
原子炉容器内に配置され、水平方向に延びるとともに炉心を支持する炉心支持機構と、
炉心と平行に延びるとともに炉心を側方から取り囲む隔壁と、
原子炉容器内面と隔壁との間に配置され、炉心で加熱された冷却材を冷却する中間熱交換器と、
原子炉容器内面と隔壁との間に設けられ、中間熱交換器を通って冷却された冷却材を加圧する冷却材用ポンプと、
炉心支持機構の下方に構成され、冷却材用ポンプにより加圧された冷却材を炉心に導く下部プレナムと、を備え、
炉心支持機構に、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通す開口部が設けられ、
冷却材用ポンプ出口と炉心支持機構との間に、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を炉心支持機構の開口部を介して下部プレナムへ導く冷却材案内機構が設けられていることを特徴とする高速炉。
【請求項２】
前記冷却材用ポンプの下方に位置する中性子遮蔽体をさらに備え、
前記炉心支持機構は、冷却材用ポンプと中性子遮蔽体との間に配置され、中性子遮蔽体を支持するとともに、前記冷却材案内機構が接続される開口部を有する上部支持板からなることを特徴とする請求項１に記載の高速炉。
【請求項３】
前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記上部支持板に取り付けられた下部ヘッダーとを有し、
上部ヘッダーに、下方に突出するとともに冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通すノズルが設けられ、
下部ヘッダーに、上部ヘッダーのノズルと摺動可能に係合するノズル受けが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の高速炉。
【請求項４】
各ノズルが、球面座シールを介して上部ヘッダーに接続されたことを特徴とする請求項３に記載の高速炉。
【請求項５】
前記上部ヘッダーに複数のノズルが設けられ、少なくとも１つのノズルは、他のノズルよりも長いことを特徴とする請求項３に記載の高速炉。
【請求項６】
前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた環状の上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記上部支持板に取り付けられた環状の下部ヘッダーとを有し、
上部ヘッダーは、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の内壁と、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の外壁とを含み、
下部ヘッダーは、上部ヘッダーの内壁および外壁と摺動可能に係合する環状の受け部を含むことを特徴とする請求項２に記載の高速炉。
【請求項７】
前記炉心支持機構は、前記炉心を下方から支持するとともに、前記冷却材案内機構が接続される開口部を有する炉心支持体からなることを特徴とする請求項１に記載の高速炉。
【請求項８】
前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記炉心支持体に取り付けられた下部ヘッダーとを有し、
上部ヘッダーに、下方に突出するとともに冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通すノズルが設けられ、
下部ヘッダーに、上部ヘッダーのノズルと摺動可能に係合するノズル受けが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の高速炉。
【請求項９】
各ノズルが、球面座シールを介して上部ヘッダーに接続されたことを特徴とする請求項８に記載の高速炉。
【請求項１０】
前記上部ヘッダーに複数のノズルが設けられ、少なくとも１つのノズルは、他のノズルよりも長いことを特徴とする請求項８に記載の高速炉。
【請求項１１】
前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた環状の上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記炉心支持体に取り付けられた環状の下部ヘッダーとを有し、
上部ヘッダーは、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の内壁と、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の外壁とを含み、
下部ヘッダーは、上部ヘッダーの内壁および外壁と摺動可能に係合する環状の受け部を含むことを特徴とする請求項７に記載の高速炉。
【請求項１２】
前記冷却材用ポンプの下方に位置する中性子遮蔽体と、
冷却材用ポンプと中性子遮蔽体との間に配置され、中性子遮蔽体を支持する上部支持板と、をさらに備え、
前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた上部ヘッダーと、一端が上部ヘッダーと係合し、他端が前記炉心支持体に接続され、前記上部支持板を貫通する配管とを有し、
上部ヘッダーに、下方に突出するとともに冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通すノズルが設けられ、
配管の一端は、上部ヘッダーのノズルと摺動可能に係合することを特徴とする請求項７に記載の高速炉。
【請求項１３】
各ノズルが、球面座シールを介して上部ヘッダーに接続されたことを特徴とする請求項１２に記載の高速炉。
【請求項１４】
前記上部ヘッダーに複数のノズルが設けられ、少なくとも１つのノズルは、他のノズルよりも長いことを特徴とする請求項１２に記載の高速炉。
【請求項１５】
冷却材用ポンプは、上方からみて前記中間熱交換器と重なり合わないよう、中間熱交換器より前記炉心側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の高速炉。
【請求項１６】
前記隔壁のうち前記上部支持板よりも上方にある部分の一部がマノメータシールにより形成されたことを特徴とする請求項１に記載の高速炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速炉に係り、とりわけ、冷却材のシール性が高く、かつ保守性に優れた高速炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速炉において、従来より、シール部からの冷却材漏洩量を低減することが図られている。従来の高速炉の一例が下記の特許文献１に示されており、これを図１５に示す。
【０００３】
図１５に示すように、特許文献１に記載の高速炉１は、核燃料の集合体からなる炉心２を有し、この炉心２は全体としてほぼ円柱状に形成されている。炉心２は、これを保護する炉心槽３によって外周を取り囲まれ、炉心槽３の外側には、炉心槽３を取り囲む反射体４が配置されている。反射体４の外側には、反射体４を取り囲むとともに、１次冷却材２１（冷却材）の流路の内壁を構成する隔壁６が設けられている。隔壁６の外側には、所定の間隔をあけた上で、１次冷却材２１の流路の外壁を構成する原子炉容器７が配置され、１次冷却材２１の流路中には、中性子遮蔽体８が炉心２を取り囲むよう配置されている。また炉心２、炉心槽３、隔壁６および中性子遮蔽体８は、各々炉心支持体１３により下方から支持されている。
【０００４】
図１５において、１次冷却材２１は、電磁ポンプ１４で加圧されることにより、中性子遮蔽体８、炉心支持体１３を通った後に炉心２へ到達し、これにより炉心２が冷却される。炉心２を経て加熱された１次冷却材２１は中間熱交換器１５に送られ、この中間熱交換器１５において、１次冷却材２１と２次冷却材３１の間の熱交換が行われる。この中間熱交換器１５は、保守点検作業を容易にするため、原子炉容器７から取り出し可能な構造とされている。この場合、隔壁６に固定したベローズ台座の上に、中間熱交換器に取り付けたシールベローズが着座しており、そして、中間熱交換器１５の重量によりシールベローズが圧縮されている。これによって、電磁ポンプ１４出口からの加圧された１次冷却材２１が、隔壁６の内側にある加熱された一次冷却材２１に対してシールされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１１９１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の高速炉１において、一次冷却材２１にナトリウムを用いた場合、炉心２出口から中間熱交換器１５入口までの領域（高温領域）における一次冷却材２１の温度が約５００℃、中間熱交換器１５出口から炉心２入口までの領域（低温領域）における一次冷却材２１の温度が約３５０℃と考えられる。このように、炉心２を支持する構造物は、高温かつ温度差が大きいという条件下で使用される。特に、１次冷却材２１の流路の内壁を構成する隔壁６は、上述の温度差に加えて、高温領域と低温領域の間の大きな圧力差も受けるため、非常に厳しい環境にさらされる。
【０００７】
これまでに、高温領域にある１次冷却材２１と低温領域にある１次冷却材２１のいずれか一方が他方へ隔壁６を越えて漏洩するのを防ぐため、特許文献１に記載の高速炉１のように、シールベローズやラビリンスシールを使用したシール構造４０、４１が各種提案されてきた。しかしながら、そのようなシール構造４０、４１には上述のように大きな温度差や圧力差が及ぼされる。またシール性の良否には、シール面の表面粗さや平面度などの製作公差、平行度や同心度などの据付公差が影響を及ぼす。このため、十分なシール性を有するシール構造を提供するのは困難である。
【０００８】
隔壁６におけるシール機能が不十分である場合、電磁ポンプ１４出口からの加圧された低温の１次冷却材２１が、炉心２出口の高温領域にある１次冷却材２１に流入することが考えられる。この場合、中間熱交換器１５の入口と出口の間の温度差が減少し、熱交換性能が低下することが懸念される。このため高速炉１のヒートバランスが崩れ、これによってプラントの出力に大きな影響を及ぼすことが考えられる。また、炉心２を冷却するための１次冷却材２１の流量が失われることにもなり、このため炉心２の温度が上昇し、これによって高速炉１の安全性が低下することも考えられる。
【０００９】
また従来の高速炉１では、中間熱交換器１５と電磁ポンプ１４が直列に配置されているため、故障確率の高い電磁ポンプ１４が万一損傷した場合、電磁ポンプ１４と伴に中間熱交換器１５を同時に引き抜く必要があった。この場合、これらの機器は放射化しているため、両方の機器を交換しなければならない。さらに、両方の機器を保管あるいは処分場所に運ぶためのキャスクも巨大になるため、莫大な費用が発生する。
【００１０】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、１次冷却材のシール性が高く、かつ保守性に優れた高速炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、炉心および冷却材が収納された原子炉容器と、原子炉容器内に配置され、水平方向に延びるとともに炉心を支持する炉心支持機構と、炉心と平行に延びるとともに炉心を側方から取り囲む隔壁と、原子炉容器内面と隔壁との間に配置され、炉心で加熱された冷却材を冷却する中間熱交換器と、原子炉容器内面と隔壁との間に設けられ、中間熱交換器を通って冷却された冷却材を加圧する冷却材用ポンプと、炉心支持機構の下方に構成され、冷却材用ポンプにより加圧された冷却材を炉心に導く下部プレナムと、を備え、炉心支持機構に、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通す開口部が設けられ、冷却材用ポンプ出口と炉心支持機構との間に、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を炉心支持機構の開口部を介して下部プレナムへ導く冷却材案内機構が設けられていることを特徴とする高速炉である。
【００１２】
本発明による高速炉は、前記冷却材用ポンプの下方に位置する中性子遮蔽体をさらに備えていてもよい。この場合、前記炉心支持機構は、冷却材用ポンプと中性子遮蔽体との間に配置され、中性子遮蔽体を支持するとともに、前記冷却材案内機構が接続される開口部を有する上部支持板からなっていてもよい。
【００１３】
この場合、前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記上部支持板に取り付けられた下部ヘッダーとを有していてもよい。この場合、上部ヘッダーに、下方に突出するとともに冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通すノズルが設けられ、下部ヘッダーに、上部ヘッダーのノズルと摺動可能に係合するノズル受けが設けられていてもよい。
【００１４】
または、前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた環状の上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記上部支持板に取り付けられた環状の下部ヘッダーとを有していてもよい。この場合、上部ヘッダーは、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の内壁と、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の外壁とを含み、下部ヘッダーは、上部ヘッダーの内壁および外壁と摺動可能に係合する環状の受け部を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明による高速炉において、前記炉心支持機構は、前記炉心を下方から支持するとともに、前記冷却材案内機構が接続される開口部を有する炉心支持体からなっていてもよい。
【００１６】
この場合、前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記炉心支持体に取り付けられた下部ヘッダーとを有していてもよい。この場合、上部ヘッダーに、下方に突出するとともに冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通すノズルが設けられ、下部ヘッダーに、上部ヘッダーのノズルと摺動可能に係合するノズル受けが設けられていてもよい。
【００１７】
または、前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた環状の上部ヘッダーと、上部ヘッダーの下方に配置され、前記炉心支持体に取り付けられた環状の下部ヘッダーとを有していてもよい。この場合、上部ヘッダーは、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の内壁と、冷却材用ポンプ出口から下方に延びる環状の外壁とを含み、下部ヘッダーは、上部ヘッダーの内壁および外壁と摺動可能に係合する環状の受け部を含んでいてもよい。
【００１８】
本発明による高速炉は、前記冷却材用ポンプの下方に位置する中性子遮蔽体と、冷却材用ポンプと中性子遮蔽体との間に配置され、中性子遮蔽体を支持する上部支持板と、をさらに備えていてもよい。前記冷却材案内機構は、前記冷却材用ポンプ出口に取り付けられた上部ヘッダーと、一端が上部ヘッダーと係合し、他端が前記炉心支持体に接続され、前記上部支持板を貫通する配管とを有していてもよい。この場合、上部ヘッダーに、下方に突出するとともに冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通すノズルが設けられ、配管の一端は、上部ヘッダーのノズルと摺動可能に係合するようにしてもよい。
【００１９】
本発明による高速炉において、各ノズルが、球面座シールを介して上部ヘッダーに接続されていてもよい。
【００２０】
本発明による高速炉において、前記上部ヘッダーに複数のノズルが設けられ、少なくとも１つのノズルを、他のノズルよりも長くなるようにしてもよい。
【００２１】
本発明による高速炉において、冷却材用ポンプは、上方からみて前記中間熱交換器と重なり合わないよう、中間熱交換器より前記炉心側に配置されていてもよい。
【００２２】
本発明による高速炉において、前記隔壁のうち前記上部支持板よりも上方にある部分の一部がマノメータシールにより形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、炉心および冷却材が収納された原子炉容器を備えた高速炉において、原子炉容器内面と隔壁との間に、中間熱交換器を通って冷却された冷却材を加圧する冷却材用ポンプが設けられ、この冷却材用ポンプの下方に、中性子遮蔽体が配置されている。また冷却材用ポンプと中性子遮蔽体との間に、中性子遮蔽体を支持する上部支持板が設けられ、この上部支持板に、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を通す開口部が設けられており、冷却材用ポンプ出口と上部支持板との間に、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を上部支持板の開口部を介して中性子遮蔽体側へ導く冷却材案内機構が設けられている。このため、中間熱交換器により冷却され冷却材用ポンプで加圧された低温冷却材を、冷却材案内機構により上部支持板の開口部を介して中性子遮蔽体側へ導くことができる。このため、冷却材用ポンプで加圧された低温冷却材が、隔壁を介して、炉心で加熱された高温冷却材側へ漏れることはなく、冷却材用ポンプで加圧された低温冷却材と、炉心で加熱された高温冷却材との間のシール性を高めることができる。このことにより、高速炉の発電効率の低下を防止し、かつ高速炉の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における高速炉を示す図。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態において、電磁周辺のシール構造を示す図。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における冷却材案内機構を示す図。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、上方からみた場合の上部ヘッダーを示す図、図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態において、下方からみた場合の上部ヘッダーを示す図、図４（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態において、上部ヘッダーのノズルを拡大して示す図。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、上方からみた場合の下部ヘッダーを示す図、図５（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態において、下方からみた場合の下部ヘッダーを示す図。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、上部ヘッダーと下部ヘッダーとが連結された状態を示す図、図６（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態において、上部ヘッダーと下部ヘッダーとが連結された状態を示す断面図。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態における冷却材案内機構を示す図。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態における冷却材案内機構を示す図。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態における冷却材案内機構を示す図。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施の形態において、電磁ポンプ周辺のシール構造を示す図。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施の形態における高速炉を示す図。
【図１２】図１２は、本発明の第７の実施の形態における高速炉を示す図。
【図１３】図１３は、本発明の第８の実施の形態における高速炉を示す図。
【図１４】図１４は、本発明の第９の実施の形態における冷却材案内機構を示す図。
【図１５】図１５は、従来の高速炉を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１乃至図６は、本発明の第１の実施の形態における高速炉を示す図である。
【００２７】
まず図１により、本実施の形態における高速炉１全体について説明する。
【００２８】
図１に示すように、高速炉１は、プルトニウムを含む核燃料の集合体からなる炉心２および液体ナトリウムからなる１次冷却材（冷却材）２１を収納した原子炉容器７と、原子炉容器７内に配置され、炉心２を下方から支持する炉心支持体１３と、炉心支持体１３上に配置され、炉心２を側方から取り囲む炉心槽３と、炉心槽３を取り囲むよう配置された反射体４と、炉心支持体１３上に配置され、上方に向って延びるとともに炉心２、炉心槽３および反射体４を側方から取り囲む隔壁６とを備えている。このうち反射体４は、中性子反射部４ａと、中空のキャビティ部４ｂとからなり、キャビティ部４ｂの中空部分には、不活性ガス、または中性子反射能力が一次冷却材２１よりも低い金属などが内封されている。
【００２９】
また図１に示すように、原子炉容器７内面と隔壁６との間に、炉心２で加熱された１次冷却材２１を冷却する環状の中間熱交換器１５が配置されており、この中間熱交換器１５の近傍であって原子炉容器７内面と隔壁６との間に、中間熱交換器１５を通って冷却された１次冷却材２１を加圧する冷却材用ポンプ、例えば環状の電磁ポンプ１４が配置されている。
【００３０】
電磁ポンプ１４の下方であって原子炉容器７内面と隔壁６との間には、中性子遮蔽体８が配置されており、この中性子遮蔽体８と電磁ポンプ１４との間には、図１に示すように、中性子遮蔽体８を上方から支持する上部支持板２９が配置されている。
【００３１】
なお隔壁６は、炉心２、炉心槽３および反射体４を側方から取り囲む下部隔壁６ａと、炉心２で加熱された１次冷却材２１を取り囲む上部隔壁６ｂとからなる。このうち下部隔壁６ａは、上部支持板２９にシール材（図示せず）を介して上下方向に摺動自在に取り付けられており、このため、下部隔壁６ａが熱膨張により上下方向に伸縮する場合、下部隔壁６ａは上部支持板２９に対して上下に摺動することができる。
【００３２】
次に図２を参照して、電磁ポンプ１４周辺の構造について説明する。図２に示すように、上部支持板２９には、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を通す開口部２９ａが設けられており、また電磁ポンプ出口１４ｂと上部支持板２９との間には、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導く冷却材案内機構１７が設けられている。
【００３３】
後述するように、中性子遮蔽体８側へ導かれた１次冷却材２１は、炉心支持体１３の開口部１３ａを通って図２に示す下部プレナム３３に流入し、その後、炉心２を冷却しながら上昇する。炉心２で加熱された１次冷却材２１は、図１に示す上部プレナム３２に達した後、上部隔壁６ｂを越えて中間熱交換器入口１５ａに流入する。中間熱交換器１５において冷却された１次冷却材２１は、中間熱交換器出口１５ｂから流出した後、電磁ポンプ入口１４ａに吸い込まれる。なお本実施の形態において、図２に示すように、中間熱交換器１５により冷却された後であって、電磁ポンプ１４により加圧される前の１次冷却材２１が充填された領域は低温低圧領域２３となっている。また、電磁ポンプ１４により加圧され、炉心２により加熱される前の１次冷却材２１が充填された領域は低温高圧領域２４となっている。さらに、炉心２により加熱され、中間熱交換器１５により冷却される前の１次冷却材２１が充填された領域は高温領域２５となっている。
【００３４】
図２に示すように、環状の電磁ポンプ１４は、上方からみて環状の中間熱交換器１５と重なり合わないよう、中間熱交換器１５より炉心２側に配置されている。このため、高速炉１の修理または保守点検を行う際、中間熱交換器１５が高速炉１内に配置されたままの状態で、電磁ポンプ１５を単独で上方に引き抜くことが可能となる。
【００３５】
一般に電磁ポンプ１４の故障率は中間熱交換器１５の故障率よりも高く、このため、電磁ポンプ１４を頻繁に交換する必要がある。このとき、上方からみて中間熱交換器１５と電磁ポンプ１４とが重なるよう配置されていると、故障した電磁ポンプ１４を交換するとき、電磁ポンプ１４と併せて中間熱交換器１５を引き抜くことになる。この場合、電磁ポンプ１４と中間熱交換器１５は共に放射化しているため、故障している電磁ポンプ１４だけでなく、故障していない中間熱交換器１５も交換しなければならない。
【００３６】
これに対して、本実施の形態によれば、環状の電磁ポンプ１４は、上方からみて環状の中間熱交換器１５と重なり合わないよう、中間熱交換器１５より炉心２側に配置されている。このため、上方からみて中間熱交換器１５と電磁ポンプ１４とが重なるよう配置されている場合に比べて、高速炉１の保守に要する費用を削減することができる。
【００３７】
また図２に示すように、隔壁６のうち上部支持板２９よりも上方にある上部隔壁６ｂのうち、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４よりも炉心２側にある一部と、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４と中間熱交換器１５との間にある一部とが、各々マノメータシール３４により形成されている。これらのマノメータシール３４によって、電磁ポンプ１４近傍において、低温低圧領域２３にある一次冷却材２１が高温領域２５に漏洩すること、および、高温領域２５にある一次冷却材２１が低温低圧領域２３に漏洩することが堅固に防がれる。また、各マノメータシール３４には不活性ガス３５が充填されており、これによって、高温領域２５から低温低圧領域２３へ熱が移動するのが防がれる。
【００３８】
次に図３乃至図６を参照して、冷却材案内機構１７について詳述する。図３に示すように、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた環状の上部ヘッダー１８と、上部ヘッダー１８の下方に配置され、上部支持板２９の開口部２９ａを上方から覆うよう上部支持板２９に取り付けられた環状の下部ヘッダー２０とを有している。このうち上部ヘッダー１８には、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、その周方向において、下方に突出するとともに電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を通す複数のノズル１９が設けられている。また下部ヘッダー２０には、図５（ａ）（ｂ）および図６（ａ）（ｂ）に示すように、上部ヘッダー１８の対応するノズル１９と摺動可能に係合する複数のノズル受け２０ａが設けられている。このような冷却材案内機構１７により、電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を、低温低圧領域２３の一次冷却材２１から遮蔽した状態で、上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導くことができる。
【００３９】
なおノズル１９とノズル受け２０ａとの間には、図３に示すように、２つの環状シール１９ａが介挿されている。また下部ヘッダー２０の下面と上部支持板２９の上面との間には、図３に示すように、シール材５１が介挿されている。このことにより、電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を、低温低圧領域２３の一次冷却材２１からより堅固に遮蔽することができる。
【００４０】
なお図４（ｂ）において二点鎖線で示すように、上部ヘッダー１８に設けられたノズル１９のうち少なくとも１本のノズルを、他のノズル１９よりも長いロングノズル１９ｃにより形成してもよい。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、高速炉１内における１次冷却材２１の流れについて説明する。
【００４２】
炉心２で加熱された１次冷却材２１、例えば温度約５００度の１次冷却材２１は、図１に示す上部プレナム３２に達した後、上部隔壁６ｂを越えて中間熱交換器入口１５ａに流入する。中間熱交換器１５において、１次冷却材２１は図１に示す二次冷却材３１との間で熱交換を行い、これによって、１次冷却材２１が冷却され、二次冷却材３１が加熱される。中間熱交換器１５において冷却された後の１次冷却材２１の温度は、例えば約３５０度となっている。
【００４３】
中間熱交換器１５において冷却された１次冷却材２１は、中間熱交換器出口１５ｂから流出した後、電磁ポンプ入口１４ａに吸引される。電磁ポンプ入口１４ａに吸引された１次冷却材２１は、電磁ポンプ入口１４ａにおいて加圧され、その後、電磁ポンプ出口１４ｂから排出される。電磁ポンプ出口１４ｂから排出された１次冷却材２１は、冷却材案内機構１７および上部支持板２９の開口部２９ａを通って中性子遮蔽体８側へ導かれる。
【００４４】
中性子遮蔽体８側へ導かれた１次冷却材２１は、次に、炉心支持体１３の開口部１３ａを通って図１および図２に示す下部プレナム３３に流入し、その後、図１および図２に示すように、炉心２を冷却しながら上昇する。
【００４５】
この間、加圧された約３５０度の１次冷却材２１が電磁ポンプ出口１４ｂから排出されるとき、電磁ポンプ出口１４ｂから排出された１次冷却材２１は、冷却材案内機構１７により上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導かれる。この冷却材案内機構１７の外側には、加圧される前の約３５０度の１次冷却材２１が充填された低温低圧領域２３が形成されており、この低温低圧領域２３は、炉心２により加熱された約５００度の１次冷却材２１が充填された高温領域２５と上部隔壁６ｂを介して接している。このように、加圧された約３５０度の１次冷却材２１が充填された低温高圧領域２４が、約５００度の１次冷却材２１が充填された高温領域２５と上部隔壁６ｂを介して接することはない。これによって、加圧された約３５０度の１次冷却材２１が高温領域２５に漏洩するのを防ぐとともに、上部隔壁６ｂに低温高圧領域２４と高温領域２５との間の圧力差が印加されるのを防ぐことができる。このことにより、高速炉１の発電効率の低下を防止し、かつ高速炉１の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
なお本実施の形態において、上述のとおり高温領域２５と低温低圧領域２３とが上部隔壁６ｂを介して接しており、高温領域２５と低温低圧領域２３との間の圧力差は、中間熱交換器１５における圧力損失にほぼ等しく、その値は数ｋＰａ程度である。このため、上部隔壁６ｂとしてマノメータシール３４を用いる場合、図２に示すように、高温領域２５側の液面３４ａと、低温低圧領域２３側の液面３４ｂとの高さの差は数百ｍｍ程度である。このため、高温領域２５と低温低圧領域２３の間における１次冷却材２１の漏洩をほぼゼロにすることができる。
【００４７】
このように本実施の形態によれば、電磁ポンプ出口１４ｂと上部支持板２９との間に、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導く冷却材案内機構１７が設けられている。このため、中間熱交換器１５により冷却され電磁ポンプ１４で加圧された低温の１次冷却材２１を、冷却材案内機構１７により上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導くことができる。このため、電磁ポンプ１４で加圧された低温の１次冷却材２１が、隔壁を介して、炉心２で加熱された高温の１次冷却材２１側へ漏れることはなく、電磁ポンプ１４で加圧された低温の１次冷却材２１と、炉心２で加熱された高温の１次冷却材２１との間のシール性を高めることができる。このことにより、高速炉１の発電効率の低下を防止し、かつ高速炉１の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
また本実施の形態によれば、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた環状の上部ヘッダー１８と、上部ヘッダー１８の下方に配置され、上部支持板２９の開口部２９ａを上方から覆うよう上部支持板２９に取り付けられた環状の下部ヘッダー２０とを有している。このうち上部ヘッダー１８には、その周方向において、下方に突出するとともに電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を通す複数のノズル１９が設けられ、また下部ヘッダー２０には、上部ヘッダー１８の対応するノズル１９と摺動可能に係合する複数のノズル受け２０ａが設けられている。また各ノズル１９とノズル受け２０ａとの間には、２つの環状シール１９ａが介挿されている。このことにより、電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１が、加圧される前の１次冷却材２１が充填された低温低圧領域２３に漏洩するのを防ぐことができる。
【００４９】
また本実施の形態によれば、環状の電磁ポンプ１４は、上方からみて環状の中間熱交換器１５と重なり合わないよう、中間熱交換器１５より炉心２側に配置されている。このため、高速炉１の修理または保守点検を行う際、中間熱交換器１５が高速炉１内に配置されたままの状態で、電磁ポンプ１５を単独で上方に引き抜くことが可能となる。このことにより、上方からみて中間熱交換器１５と電磁ポンプ１４とが重なるよう配置されている場合に比べて、高速炉１の保守に要する費用を削減することができる。
【００５０】
また本実施の形態によれば、隔壁６のうち上部支持板２９よりも上方にある上部隔壁６ｂのうち、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４よりも炉心２側にある一部と、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４と中間熱交換器１５との間にある一部とが、各々マノメータシール３４により形成されている。このことにより、電磁ポンプ１４近傍において、低温の一次冷却材２１が充填された低温低圧領域２３と高温の一次冷却材２１が充填された高温領域２５との間で、一次冷却材２１が漏洩するのを堅固に防ぐことができる。また、各マノメータシール３４には不活性ガス３５が充填されており、このことにより、高温領域２５から低温低圧領域２３へ熱が移動するのを防ぐことができる。
【００５１】
なお本実施の形態において、冷却材用ポンプが電磁ポンプ１４からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、冷却材用ポンプとして例えば機械式ポンプまたはその他のポンプを用いてもよい。
【００５２】
また本実施の形態において、環状の中間熱交換器１５および環状の電磁ポンプ１４が配置された例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、複数の中間熱交換器１５および電磁ポンプ１４を周方向に並べてもよい。このことにより、電磁ポンプ１５をより容易に上方に引き抜くことができる。
【００５３】
また本実施の形態において、隔壁６のうち上部支持板２９よりも上方にある上部隔壁６ｂのうち、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４よりも炉心２側にある一部と、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４と中間熱交換器１５との間にある一部とが、各々マノメータシール３４により形成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４よりも炉心２側にある一部と、電磁ポンプ１４近傍であって電磁ポンプ１４と中間熱交換器１５との間にある一部のうちのどちらか一方においてのみマノメータシール３４を用いてもよい。
【００５４】
また本実施の形態において、電磁ポンプ１４の下端に流量計（図示せず）が設置される場合、上部ヘッダー１８を流量計の下部に設置してもよい。
【００５５】
第２の実施の形態
次に図７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。ここで図７は、本発明の第２の実施の形態における冷却材案内機構を示す図である。
【００５６】
図７に示す第２の実施の形態は、各ノズルが、球面座シールを介して上部ヘッダーに接続された点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。図７に示す第２の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図７に示すように、冷却材案内機構１７の各ノズル１９は、球面座シール１９ｂを介して上部ヘッダー１８に接続されている。このため、各ノズル１９を上部ヘッダー１８に所定の範囲内で自在に傾けることができる。このことにより、冷却材案内機構１７の製作公差および据付公差を吸収するとともに、高速炉１の運転中に生じた冷却材案内機構１７の構造変形を吸収することもできる。また、下部ヘッダー２０のノズル受け２０ａとの間の心合わせも容易となる。
【００５８】
このように本実施の形態によれば、冷却材案内機構１７の各ノズル１９は、球面座シール１９ｂを介して上部ヘッダー１８に接続されている。このことにより、電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１が、加圧される前の１次冷却材２１が充填された低温低圧領域２３に漏洩するのを防ぐことができ、また、高速炉１の据え付けを容易にし、かつ、高速炉１の保守性を向上させることができる。
【００５９】
第３の実施の形態
次に図８を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。ここで図８は、本発明の第３の実施の形態における冷却材案内機構を示す図である。
【００６０】
図８に示す第３の実施の形態は、冷却材案内機構が、一端が上部ヘッダーと係合し、他端が炉心支持体に接続され、上部支持板を貫通する配管を有する点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。図８に示す第３の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
図８に示すように、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた環状の上部ヘッダー１８と、一端２２ａが上部ヘッダー１８と係合し、他端が炉心支持体１３に接続され、上部支持板２９を貫通する配管２２とを有している。このうち上部ヘッダー１８には、下方に突出するとともに電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を通すノズル１９が設けられている。また配管の一端２２ａは、上部ヘッダー１８のノズルと、２つの環状シール１９ａを介して摺動可能に係合している。
【００６２】
このように本実施の形態によれば、一端２２ａが上部ヘッダー１８と摺動可能に係合し、他端が炉心支持体１３に接続され、上部支持板２９を貫通する配管２２が設けられている。このように電磁ポンプ出口１４ｂと上部支持板２９との間を配管２２により接続することで、一次冷却材２１を、その流量を損なうことなく下部プレナム３３まで導くことができる。このことにより、高速炉１の効率を向上させるとともに、上部支持板２９と炉心槽３との間のシール構造を簡易化することができる。
【００６３】
第４の実施の形態
次に図９を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。ここで図９は、本発明の第４の実施の形態における冷却材案内機構を示す図である。
【００６４】
図９に示す第４の実施の形態は、上部ヘッダーが、電磁ポンプ出口から下方に延びる環状の内壁と、電磁ポンプ出口から下方に延びる環状の外壁とを含み、下部ヘッダーが、上部ヘッダーの内壁および外壁と摺動可能に係合する環状の受け部を含む点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。図９に示す第４の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
図９に示すように、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた環状の上部ヘッダー１８と、上部ヘッダー１８の下方に配置され、上部支持板２９の開口部２９ａを上方から覆うよう上部支持板２９に取り付けられた環状の下部ヘッダー２０とを有している。このうち上部ヘッダー１８は、電磁ポンプ出口１４ｂから下方に延びる環状の内壁１８ａと、電磁ポンプ出口１４ｂから下方に延びる環状の外壁１８ｂとを含んでいる。また下部ヘッダー２０には、上部ヘッダー１８の内壁１８ａおよび外壁１８ｂと摺動可能に係合する環状の受け部２０ｂが形成されている。また環状の内壁１８ａと、環状の受け部２０ｂのうち内側の側面との間には、２つの環状シール１９ｄが介在されており、環状の外壁１８ｂと、環状の受け部２０ｂのうち外側の側面との間には、２つの環状シール１９ｅが介在されている。
【００６６】
このように本実施の形態によれば、上部ヘッダー１８は、電磁ポンプ出口１４ｂから下方に延びる環状の内壁１８ａと、電磁ポンプ出口１４ｂから下方に延びる環状の外壁１８ｂとを含み、下部ヘッダー２０には、上部ヘッダー１８の内壁１８ａおよび外壁１８ｂと摺動可能に係合する環状の受け部２０ｂが形成されている。このように上部ヘッダー１８および下部ヘッダー２０の構造を簡易化することにより、コストの削減を図ることができる。
【００６７】
第５の実施の形態
次に図１０を参照して、本発明の第５の実施の形態について説明する。ここで図１０は、本発明の第５の実施の形態において、電磁ポンプ周辺のシール構造を示す図である。
【００６８】
図１０に示す第５の実施の形態は、中間熱交換器と電磁ポンプとが上下方向において直列に接続された点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。図１０に示す第５の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１０に示すように、高速炉１において、中間熱交換器１５と電磁ポンプ１４とが上下方向において直列に接続されている。また図１乃至図６に示す第１の実施の形態の場合と同様に、電磁ポンプ出口１４ｂと上部支持板２９との間に、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を上部支持板２９の開口部２９ａを介して中性子遮蔽体８側へ導く冷却材案内機構１７が設けられている。このため、炉心２で加熱された高温の１次冷却材２１と、電磁ポンプ１４で加圧された低温の１次冷却材２１との間のシール性を高めることができる。このことにより、高速炉１の発電効率の低下を防止し、かつ高速炉の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
第６の実施の形態
次に図１１を参照して、本発明の第６の実施の形態について説明する。ここで図１１は、本発明の第６の実施の形態における高速炉を示す図である。
【００７１】
上述の各実施の形態においては、原子炉容器内に配置され、水平方向に延びるとともに炉心を支持する炉心支持機構が上部支持板からなり、冷却材用ポンプからの加圧された冷却材を下部プレナムへ導く冷却材案内機構が、上部支持板の開口部に接続されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、炉心支持機構が、炉心を下方から支持するとともに、冷却材案内機構が接続される開口部を有する炉心支持体からなっていてもよい。以下、図１１を参照して、第６の実施の形態における高速炉について説明する。なお、図１１に示す第６の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７２】
図１１に示すように、炉心２で加熱された１次冷却材２１を冷却する環状の中間熱交換器１５が、上部支持板２９と原子炉容器７内面との間に配置されている。また図１１に示すように、中間熱交換器１５を通って冷却された１次冷却材２１を加圧する環状の電磁ポンプ１４が、炉心２の周囲に配置されるとともに、上下方向において中間熱交換器１５と直列に接続されている。また図１１に示すように、上下方向において複数の、例えば２つの環状の電磁ポンプ１４が直列に接続されている。このような構成とすることにより、上述の第１乃至第５の形態の場合に比べて、高速炉１の高さをより短縮することができる。これによって、高速炉１の原子炉容器７などに使用される材料を削減することができ、このことにより、高速炉１のコストをより低減することができる。また、高速炉１の高さを短縮することにより、高速炉１をより安定にすることができ、これによって、高速炉１の耐震性などを向上させることができる。
【００７３】
図１１に示すように、炉心２を下方から支持する炉心支持体１３には、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を通す開口部１３ａが設けられている。また図１１に示すように、電磁ポンプ出口１４ｂと炉心支持体１３との間には、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を炉心支持体１３の開口部１３ａを介して下部プレナム３３へ導く冷却材案内機構１７が設けられている。このため、電磁ポンプ１４から排出されて炉心支持体１３の開口部１３ａに到達するまでの１次冷却材２１を、冷却材案内機構１７によって周囲から隔離することができる。これによって、加圧された約３５０度の１次冷却材２１が高温領域２５に漏洩するのを防ぐとともに、下部隔壁６ａに低温高圧領域２４と高温領域２５との間の圧力差が印加されるのを防ぐことができる。このことにより、高速炉１の発電効率の低下を防止し、かつ高速炉１の信頼性を向上させることができる。
【００７４】
本実施の形態において、図１１に示す冷却材案内機構１７の形態が特に限られることはない。例えば図１乃至図６に示す第１の実施の形態の場合と同様に、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた環状の上部ヘッダー１８と、上部ヘッダー１８の下方に配置され、炉心支持体１３を上方から覆うよう炉心支持体１３に取り付けられた環状の下部ヘッダー２０と、から構成され得る。ここで、上部ヘッダー１８には、その周方向において、下方に突出するとともに電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を通す複数のノズル１９が設けられていてもよい。また下部ヘッダー２０には、上部ヘッダー１８の対応するノズル１９と摺動可能に係合する複数のノズル受け２０ａが設けられていてもよい。この場合、図７に示す第２の実施の形態の場合と同様に、各ノズル１９が、球面座シール１９ｂを介して上部ヘッダー１８に接続されていてもよい。
【００７５】
若しくは、図９に示す第４の実施の形態の場合と同様に、上部ヘッダー１８が、電磁ポンプ出口１４ｂから下方に延びる環状の内壁１８ａと、電磁ポンプ出口１４ｂから下方に延びる環状の外壁１８ｂとを含んでいてもよい。また下部ヘッダー２０には、上部ヘッダー１８の内壁１８ａおよび外壁１８ｂと摺動可能に係合する環状の受け部２０ｂが形成されていてもよい。
【００７６】
第７の実施の形態
次に図１２を参照して、本発明の第７の実施の形態について説明する。ここで図１２は、本発明の第７の実施の形態における高速炉を示す図である。
【００７７】
図１２に示す第７の実施の形態は、冷却材用ポンプが、炉心の周囲に配置された複数のポンプ（機械式ポンプ、電磁ポンプなど）からなる点が異なるのみであり、他の構成は、図１１に示す第６の実施の形態と略同一である。図１２に示す第７の実施の形態において、図１１に示す第６の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１２に示すように、炉心２で加熱された１次冷却材２１を冷却する環状の中間熱交換器１５が、上部支持板２９と原子炉容器７内面との間に配置されている。この熱交換器１５は、炉心２の周囲に配置された複数の電磁ポンプ１４が上下方向において直列に接続可能となるよう構成されている。例えば図１２において右側に示すように、炉心２の周囲に配置された１つの電磁ポンプ１４が、上下方向において中間熱交換器１５と直列に接続されている。また図１２において左側に示すように、その他の電磁ポンプ１４が、上下方向において中間熱交換器１５と直列に接続されていてもよい。炉心２の周囲に配置される電磁ポンプ１４の数は、高速炉１の仕様に応じて適宜設定される。
【００７９】
また図１２に示すように、電磁ポンプ出口１４ｂと炉心支持体１３との間には、電磁ポンプ１４からの加圧された１次冷却材２１を炉心支持体１３の開口部１３ａを介して下部プレナム３３へ導く冷却材案内機構１７が設けられている。このため、電磁ポンプ１４から排出されて炉心支持体１３の開口部１３ａに到達するまでの１次冷却材２１を、冷却材案内機構１７によって周囲から隔離することができる。これによって、加圧された約３５０度の１次冷却材２１が高温領域２５に漏洩するのを防ぐとともに、下部隔壁６ａに低温高圧領域２４と高温領域２５との間の圧力差が印加されるのを防ぐことができる。このことにより、高速炉１の発電効率の低下を防止し、かつ高速炉１の信頼性を向上させることができる。
【００８０】
第８の実施の形態
次に図１３を参照して、本発明の第８の実施の形態について説明する。ここで図１３は、本発明の第８の実施の形態における高速炉を示す図である。
【００８１】
図１３に示す第８の実施の形態は、冷却材案内機構が、炉心支持体に設けられた下部プレナムに接続されている点が異なるのみであり、他の構成は、図１２に示す第７の実施の形態と略同一である。図１３に示す第８の実施の形態において、図１２に示す第７の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
図１３に示すように、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた上部ヘッダー１８と、一端が上部ヘッダー１８と係合し、他端が炉心支持体１３の下部プレナム３３に接続され、炉心支持体１３の開口部１３ａを貫通する下部ヘッダー２０と、を有している。このように電磁ポンプ出口１４ｂと下部プレナム３３との間を冷却材案内機構１７により接続することで、一次冷却材２１を、その流量を損なうことなく下部プレナム３３まで導くことができる。このことにより、高速炉１の効率をより向上させることができる。
【００８３】
第９の実施の形態
次に図１４を参照して、本発明の第９の実施の形態について説明する。ここで図１４は、本発明の第９の実施の形態における冷却材案内機構を示す図である。
【００８４】
図１４に示す第９の実施の形態は、下部ヘッダーが、上部支持板に取り付けられたノズル受けからなる点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。図１４に示す第９の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８５】
図１４に示すように、冷却材案内機構１７は、電磁ポンプ出口１４ｂに取り付けられた環状の上部ヘッダー１８と、上部ヘッダー１８の下方に配置され、上部支持板２９に取り付けられた環状の下部ヘッダー２０とを有している。このうち上部ヘッダー１８には、図１４に示すように、下方に突出するとともに電磁ポンプ１４からの加圧された一次冷却材２１を通す複数のノズル１９が環状に配置されている。また下部ヘッダー２０は、図１４に示すように、上部ヘッダー１８のノズル１９と摺動可能に係合する複数のノズル受け２７からなっている。これらノズル１９とノズル受け２７との間には、環状シール１９ａが介挿されている。
【００８６】
図１４に示すように、ノズル受け２７は、上部ヘッダー１８のノズル１９と摺動可能に係合する受け部２７ｂと、上部ヘッダー１８のノズル１９を受け部２７ｂへ案内するテーパ付受け台２７ａと、を含んでいる。またノズル受け２７は、図１４に示すように、締結具２７ｃによって上部支持板２９に取り付けられている。また図１４に示すように、ノズル受け２７と上部支持板２９との間にはシール材５１が介挿されている。このような構成を用いることにより、下部ヘッダー２０の構造をより簡易化することができ、これによって、コストの削減を図ることができる。
【００８７】
なお本実施の形態において、ノズル受け２７からなる下部ヘッダー２０が、上部支持板２９に取り付けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、ノズル受け２７からなる下部ヘッダー２０が、炉心支持体１３に取り付けられていてもよい。すなわち、冷却材案内機構１７が炉心支持体１３に接続される形態（上述の第３および第６乃至第８の実施の形態）において、ノズル受け２７からなる下部ヘッダー２０が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１        高速炉
２        炉心
３        炉心槽
４        反射体
４ａ      中性子反射部
４ｂ      キャビティ部
６        隔壁
６ａ      下部隔壁
６ｂ      上部隔壁
７        原子炉容器
８        中性子遮蔽体
１０      上部プラグ
１１      吊下機構
１３      炉心支持板
１３ａ    炉心支持板の開口部
１４      電磁ポンプ
１４ａ    電磁ポンプ入口
１４ｂ    電磁ポンプ出口
１５      中間熱交換器
１５ａ    中間熱交換器入口
１５ｂ    中間熱交換器出口
１７      冷却材案内機構
１８      上部ヘッダー
１８ａ    内壁
１８ｂ    外壁
１９      ノズル
１９ａ    環状シール
１９ｂ    球面座シール
１９ｃ    ロングノズル
１９ｄ    内壁側の環状シール
１９ｅ    外壁側の環状シール
２０      下部ヘッダー
２０ａ    ノズル受け
２０ｂ    受け部
２１      １次冷却材
２２      配管
２２ａ    配管の一端
２２ｂ    配管の他端
２３      低温低圧領域
２４      低温高圧領域
２５      高温領域
２７      ノズル受け
２７ａ    テーパ付受け台
２７ｂ    受け部
２７ｃ    締結具
２９      上部支持板
２９ａ    上部支持板の開口部
３０      エントランスモジュール
３１      ２次冷却材
３２      上部プレナム
３３      下部プレナム
３４      マノメータシール
３４ａ    高温領域側の液面
３４ｂ    低温低圧領域側の液面
３５      不活性ガス
３６      液面
４０      下部シール機構
４１      上部シール機構
４２      減圧機構
５１      シール材
【図１】
2010276602.tif 000003
【図２】
2010276602.tif 000004
【図３】
2010276602.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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