JPH0226079Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液体金属を熱媒体とする高速増殖炉用
空気冷却器に係り、特にヘツダ室内においてヒー
タ熱の自然対流を惹起させるようにすることによ
り、給排ヘツダを効率良く加熱することができ、
熱媒体の凍結を防止するためのヒータのエネルギ
消費量を節減し得るようにしたものである。

一般にナトリウム等の液体金属を冷却材として
いる高速増殖炉は、その冷却系に炉の安全を図る
ための空気冷却器を備えている。例えば第１図に
示す如く、高速増殖炉１においては、これを直接
冷却する一次冷却系２には中間熱交換器３を介し
て同じく液体金属を熱媒体とする二次冷却系４が
接続され、この二次冷却系４に空気冷却器５が設
けられている。そして、この空気冷却器５は、通
常、停止状態にあるが、緊急時あるいは炉１の停
止時にその出力熱を迅速に除去するために稼動さ
れるようになされている。なお、６は二次冷却系
４に接続された蒸気発生器であり、熱交換によつ
て発生された蒸気はタービン７等に導かれる。

ところで、この空気冷却器５は上述したように
液体金属を熱媒体としているため、そのチヤージ
等において熱媒体が伝熱管を通る際に凍結するこ
とを防止する目的で予熱用ヒータを備えており、
このヒータは一般に熱媒体の給排ヘツダを区画収
容するヘツダ室や上記伝熱管が配列された空気冷
却通路等に設けられている。

特に、ヘツダ室にヒータを設ける場合において
は、上下に配置された給排ヘツダ（一般に上部に
供給ヘツダを、下部に排出ヘツダを配置してあ
る）に熱を均一に与えられるようにしなければな
らない。そのためには、ヒータをヘツダ室内の最
下部に配置すれば良いのであるが、下部には熱媒
体の漏洩を検知する機器等を設置する必要がある
ため、単一のヒータを設けることは困難であつ
た。このため、従来では、給排ヘツダにシーズヒ
ータを直接取付けていたものである。しかし乍
ら、、これら給排ヘツダにシーズヒータを直接取
付けることは手間がかかるばかりでなく材料を多
く必要とし、更にはエネルギ消費量も多く、不経
済であつた。

そこで、本考案は上記実情に着目して創案され
たものであり、単一のヒータを設けてヘツダ室内
を均一に加熱することができ、極めて経済的であ
り且つ容易に製作することができる高速増殖炉用
空気冷却器を提供することを目的とする。

以下に本考案の好適一実施例を第２図及び第３
図に基づいて詳述する。図において、５はナトリ
ウム等の液体金属を熱媒体とする高速増殖炉用空
気冷却器であり、その本体ケーシング８内にはこ
れを上下方向に貫通する空気冷却通路９が空気断
熱室１０を介して形成されている。即ち、本体ケ
ーシング８は矩形断面の箱状に形成され、その内
周部には仕切壁１１で各辺毎に区画形成された空
気断熱室１０を有し、これら空気断熱室１０によ
つて上記空気冷却通路９が囲繞形成されている。
そして、その空気冷却通路９と連通させるべく本
体ケーシング８の下端部には送風機１２が、且つ
上端部には排風ダクト１３がそれぞれ設けられて
いる。

一方、本体ケーシング８の一側にある空気断熱
室１０₁は熱媒体給排用のヘツダ１４，１５を収
容するためのヘツダ室１６として形成され、この
ヘツダ室１６内の上部に供給ヘツダ１４を且つ下
部に排出ヘツダ１５をそれぞれ配設している。そ
して、上記供給ヘツダ１４と排出ヘツダ１５との
間は多数の伝熱管１７で結ばれ、これら伝熱管１
７は空気冷却通路９を横切つてヘツダ室１６とこ
れに対向した空気断熱室１０₂との間を往復すべ
く蛇行状に配設されている。従つて、送風機１２
により空気冷却通路９内に送風することにより、
伝熱管１７内を流れる熱媒体を冷却するように構
成されている。

このように構成された空気冷却器５には、熱媒
体たる液体金属の凍結を防止するためにヘツダ室
１６や空気冷却通路９等に電気ヒータ等からなる
予熱ヒータが設けられている。そして、本考案は
特に、上記ヘツダ室１６の加熱構造に特長を有す
るものである。即ち、ヘツダ室１６内には、熱対
流を起させるべく対流促進板１８がヘツダ室内空
間部に直立した状態でヘツダ１４，１５に沿つた
方向に設けられ、この対流促進板１８によつてヘ
ツダ室１６内に区画された対流路１９にヒータ２
０を設けた構成が採られている。具体的には、対
流促進板１８の片面の下側にヒータ２０を設け
て、自然対流の発生を容易にしてある。

なお、２１は空気冷却通路９内の送風機１２側
に設けられたヒータ、２２はヘツダ室１６内の下
部に設けられた熱媒体受けであり、この熱媒体受
け２２内には熱媒体漏洩検知器が設けられること
になる。一方、伝熱管１７が折返す上記空気断熱
室１０₂内の下部には排出ヘツダ１５等空間を占
有するものがないため、ここにヒータ２３が設け
られることとなる。

次に、上記実施例の作用を述べる。

空気冷却器は、炉１が停止したり、緊急事態が
発生した場合に崩壊熱や出力熱を効果的に冷却す
べく運転されるものであり、通常は停止状態にあ
る。この停止状態においても、伝熱管１７内には
少量の熱媒体が循環されていることにより、給排
ヘツダ１４，１５及び伝熱管１７は加熱されてい
るため、熱媒体が凍結する虞れはない。

ところが、新たに熱媒体を充填する場合などに
おいては、給排ヘツダ１４，１５等の温度が低い
ため、熱媒体たる液体金属（溶融金属）は給排ヘ
ツダ１４，１５内において急激に冷され凍結固化
してしまうという問題がある。そこで、熱媒体の
充填に際して、本体ケーシング８内に装備された
各ヒータ２０，２１，２３を発熱させ、給排ヘツ
ダ１４，１５等を予熱しておく。

ここで、ヘツダ室１６内の加熱状況を説明する
と、ヘツダ室１６内には対流促進板１８が設けら
れ、対流路１９が形成されているため、ヒータ２
０から発散される熱はその対流路１９によつて流
れが規制され、これに沿つて自然対流を惹き起
し、ヘツダ室１６内を循環することになる。従つ
て、ヘツダ室１６内を均一に加熱することができ
ることから、上下に配設された供給ヘツダ１４及
び排出ヘツダ１５をむらなく予熱することができ
る。殊に、本考案によれば、給排ヘツダにシーズ
ヒータを直接取付けていた従来装置と異なり、ヘ
ツダ室１６内に単なる板材からなる対流促進板１
８とヒータ２０を組込むだけで良いので、極めて
簡単に製作することができ、且つ単一にまとまつ
たヒータ２０で良いため、製作コスト及び運転コ
ストを大巾に低減することができる。また、給排
ヘツダ１４，１５間にヒータ２０を設けることが
でき、ヒータの設置スペースをとらないため、本
体ケーシング８を小さく形成することができ、空
気冷却器の小型化を推進できる。

一方、ヘツダ室１６に対向した空気断熱室１０
_２及び空気冷却通路９は、下部に据付けられたヒ
ータ２１，２３からの熱の上昇気流によつて均一
に加熱されるため、これらの部分に位置された伝
熱管１７をむらなく予熱することができる。よつ
て、これら給排ヘツダ１４，１５及び伝熱管１７
を効率良く充分に予熱することができ、熱媒体の
凍結を未然に防止することができる。

以上要するに本考案によれば次のような優れた
効果を発揮する。

(1) ヘツダ室内において自然対流を積極的に起さ
せることができ、ヘツダ室内を均一に加熱する
ことができるため、単一のヒータにて給排ヘツ
ダを効率良く十分予熱することができる。

(2) 構造が簡単であり、製作が容易にできること
は勿論、製作コストがかからず、且つ単一のヒ
ータでエネルギ消費も少なく、極めて経済的で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を説明するための高速増殖炉冷
却系の概略図、第２図は本考案の一実施例を示す
空気冷却器の要部断面図、第３図は第２図Ａ−Ａ
矢視断面図である。 図中、１４，１５は給排ヘツダ、１６はヘツダ
室、１８は対流促進板、１９は対流路、２０はヒ
ータである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液体金属からなる熱媒体の給排ヘツダを有し、
   これら給排ヘツダをヘツダ室内に設けると共に、
   給排ヘツダ間を空気冷却通路を通る伝熱管で結ん
   だ高速増殖炉用空気冷却器において、上記ヘツダ
   室内に熱対流を起させるべく対流促進板を設ける
   と共に、該対流促進板によつて区画される対流路
   にヒータを設けて、ヘツダ室内に熱を循環させつ
   つ上記給排ヘツダを加熱するように構成したこと
   を特徴とする高速増殖炉用空気冷却器。