JPS645669B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はナトリウム冷却原子炉の使用済燃料
を取り扱う設備、例えば燃料移送機に組み合わせ
て使用済燃料をガス冷却する強制冷却回路の構成
部品として、循環冷却ガス中に含まれているナト
リウム蒸気を除くためのナトリウムミストトラツ
プの改良に関する。

頭記原子炉から引き出された使用済燃料は高レ
ベルの崩環発熱量があるため、例えば液体金属ナ
トリウムを冷却材とする炉外燃料貯蔵槽に移さ
れ、ここで崩環発熱量のレベルが十分減少してガ
ス雰囲気中でも安全に取り扱えるまで貯蔵され
る。その後、燃料は単体で貯蔵槽から取り出し、
ナトリウムの洗浄、罐詰工程を経て貯蔵プールに
貯蔵される。この場合に燃料出入機により前記の
貯蔵槽から引き出して次の工程へ移送する間に
も、使用済燃料の崩環発熱は継続しており、移送
途中での温度上昇による燃料破損を防ぐために、
一般に使用済燃料を収容した燃料出入機のコフイ
ンに強制冷却回路を接続し、不活性ガスを強制循
環通流させて燃料の強制冷却を行なつている。し
かして炉外燃料貯蔵槽から取り出された燃料の表
面にはナトリウムが付着しており、この燃料へ冷
却ガスを通風させることにより冷却ガスにはナト
リウム蒸気が含まれることになる。なおナトリウ
ムの凝固点は約100℃であり、これに対しコフイ
ンに収容して移送される使用済燃料の表面温度は
はるかに高く、例えば500℃程度の高温である。
一方強制冷却回路は、コフインから抽出したガス
を冷却器との熱交換により冷却し、フアンを経て
再びコフインへ送り込むように構成されており、
この場合に一例としてコフインから抽出された
200℃前後のガスは、後段のフアンの使用温度限
界の制約から冷却器で80℃程度まで冷却してフア
ンへ導入され、さらにフアンから吐出されたガス
を燃料に熱的シヨツを与えないように150℃程度
に再加熱してコフインへ送り込むようにしてい
る。このような温度条件で強制冷却回路を運転す
ると、このままではガス中のナトリウム蒸気が温
度の低い冷却器、その他の回路機器に凝固堆積
し、冷却回路機能の低下、ないしは機器故障を招
く。これを防止するために、従来より冷却器の前
段にナトリウムミストトラツプを回路へ介挿し、
フイルタにナトリウム蒸気を吸着させて取り除く
方式が広く採用されている。ここで使用されるフ
イルタは例えば細いステンレスワイヤを使つて編
んだり、あるいは基枠にからましたりして作られ
たものであり、そのナトリウム吸着作用は純機械
的なろ過、およびナトリウム蒸気の凝着により行
なわれていた。しかしながら従来のナトリウムミ
ストトラツプは、その性能が低くて十分なフイル
タ効果が得られず、その性能向上が要望されてい
る。

この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、その目的はナトリウムの物理的性質を利用
して高性能なナトリウムミストトラツプを提供す
ることにある。

かかる目的はこの発明により、ケース内にナト
リウムフイルタを装填して成るトラツプ本体に、
前記ケースの周囲へ伝熱的に密着させた吸熱部と
前記ケースを掩に冷却ガスの放射線をしやへいす
るしやへい材を貫通して大気中に引き出した放熱
部を備えたヒートパイプからなる強制冷却手段を
設けて構成し、ナトリウムフイルタをナトリウム
凝固温度以下に冷却することにより、トラツプを
通過するナトリウム蒸気を積極的に凝固吸着させ
るようにしたことにより達成される。

以下この発明を図示実施例に基づき詳述する。

まず第１図に燃料出入機と組み合わせた使用済
燃料の強制冷却回路の系統図を示す。図におい
て、１はナトリウム２を冷却材として槽内に燃料
貯蔵ラツク３を内蔵した炉外燃料貯蔵槽、４はそ
の上部ドアバルブ、５は図示されていない走行台
車に塔載した燃料出入機のコフイン、６はコフイ
ンの下部ドアバルブ、７は燃料つかみ用のグリツ
パ、８はグリツパ昇降駆動機構、９はグリツパ７
により燃料貯蔵槽１から吊り上げてコフイン５の
中に収容された使用済燃料である。このコフイン
５に対してそのガス出口５１と入口５２との間に
この発明の対象であるナトリウムミストトラツプ
１０、ガス冷却器１１、フアン１２、およびガス
再加熱器１３を順次接続配管して強制冷却回路１
４が構成されている。コフイン５にはアルゴンガ
ス等の不活性ガスが充填されており、このガスを
熱媒として冷却回路１４との間で矢印のように循
環通風させることにより、燃料９の崩壊熱を奪つ
て強制冷却する。

次に上記回路に組み込まれたナトリウムミスト
トラツプ１０の構造を第２図および第３図で述べ
る。すなわちナトリウムミストトラツプ１０は、
ガス入口１０１と出口１０２を有するステンレス
製のケース１０３と、ケースの外周を包囲し冷却
ガスの放射線をしやへいする鉛製の放射線しやへ
い材１０４と、ケース内にカセツト式に装填され
たナトリウムフイルタ１０５、および基台１０６
とで構成されたトラツプ本体に対し、さらにトラ
ツプ本体の強制冷却手段としてケース１０３の外
周面にヒートパイプ１０７を多数本配備して構成
されている。これ等のヒートパイプ１０７はその
吸熱部をケース１０３へ伝熱的に密着させ、放熱
部をしやへい材１０４を貫通して周囲の大気中に
引き出して設置されている。１０８は放熱フイン
である。またナトリウムフイルタ１０５は、一例
としてジグザグ形状のフイルタ基枠に細いステン
レスワイヤをからませて構成されており、フイル
タの交換が容易に行なえるようにカセツト式にケ
ース１０３へ装填されている。この場合にナトリ
ウムフイルタ１０５はケース１０３の周壁との間
で良好な熱伝導が得られるようにケース内にセツ
トされるのが好ましい。

上記の構成によれば、ヒートパイプ１０７の働
きによりケース１０３およびケース内に装填され
たフイルタ１０５の熱を周囲の大気中に放散して
低温に保つことができる。これにより不活用ガス
とともにトラツプ本体に流れ込んで来たナトリウ
ム蒸気はフイルタ１０３を通過する過程で凝固温
度以下に下がり、効率よくフイルタに凝着される
ことになる。かくして先述したフイルタの機械的
ろ過作用と併せて吸着性能の高いナトリウムミス
トトラツプが得られる。なお強制冷却手段として
は、ヒートパイプ以外の冷却手段を用いることも
可能である。しかしてヒートパイプは動力、保守
が不要であることに加え、作動液体がパイプ内に
封入されているので、化学的に活性の高いナトリ
ウムとの反応の恐れもない等の実用的効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料出入機に組み合わせた強制冷却回
路の系統図、第２図はこの発明の実施例の縦断側
面図、第３図は第２図における矢視―断面図
である。 ５…コフイン、９…使用済燃料、１０…ナトリ
ウムミストトラツプ、１１…冷却器、１２…フア
ン、１０１…ガス入口、１０２…ガス出口、１０
３…ケース、１０５…ナトリウムフイルタ、１０
７…ヒートパイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ナトリウム冷却形原子炉の使用済燃料を収容
   するコフインにナトリウムミストトラツプと冷却
   器とフアンを順に外部接続して冷却ガスを強制循
   環させるよう構成された使用済燃料の強制冷却回
   路におけるナトリウムミストトラツプであつて、
   ガス入口および出口を有するケース内にナトリウ
   ムフイルタを装填して成るトラツプ本体に、前記
   ケースを掩い前記冷却ガスの放射線をしやへいす
   るしやへい材を貫通して大気中に引き出した放熱
   部を備えたヒートパイプからなる強制冷却手段を
   設けたことを特徴とする原子炉使用済燃料の強制
   冷却回路におけるナトリウムミストトラツプ。