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원자로 용기(11)와;원자로 용기(11)에 내장되며, 팰릿 형태의 핵연료가 장전된 연료봉 다발로 이루어지는 핵연료 집합체(101)와;상기 핵연료 집합체(101)가 안착되며, 핵분열 반응이 진행되는 노심(12)과;원자로 용기(11)에 내장되며, 핵연료 집합체(101)의 하부를 원기둥 형태로 둘러싸는 구조물인 노심지지 배럴(19)과;상기 노심지지 배럴(19)의 내주면과 핵연료 집합체(101) 외주면 사이에 형성되어, 원자로 용기(11) 내부에 채워진 1차 냉각재가 노심(12)에서 가열됨으로써 상부로 부상할 수 있는 통로인 라이저(13)와;상기 노심지지 배럴(19)의 외주면과 원자로 용기(11)의 내주면 사이에 설치되며, 원자로 용기(11)에 채워진 1차 냉각재가 통과 가능한 유입구와 배출구가 형성되고, 내부에는 2차 냉각재가 흐르는 열교환관이 설치되어, 노심(12)에서 가열된 1차 냉각재가 2차 냉각재와 격리된 상태에서 열 교환이 이루어져, 1차 냉각재의 열에너지가 2차 냉각재에 전달되어 2차 냉각재를 기화시키게 제작되는 증기발생기(17)와;상기 원자로 용기(11) 내부에서 핵연료 집합체(101) 상부에 설치되어 원자로 내부 압력을 조절시켜 노심(12)에서 1차 냉각재가 급격한 상변화 없이 안정적으로 가열되어 대류될 수 있도록 1차 냉각재의 체적 변화를 보상시켜주는 가압기; 및,상기 원자로 용기(11) 내부와 원자로 용기(11) 외부에 설치된 터빈을 연결시키는 2차 냉각재가 흐르는 관로에 설치되어, 2차 냉각재를 급히 냉각시켜야 되는 비상 운전시 2차 냉각재의 잔열을 제거시키는 잔열제거계통(20);으로 구성되되,상기 잔열제거계통(20)은 냉열과 온열이 모두 제공되는 사이클 장치인 냉온열 공급부(27)를 포함하여, 원자로의 비상 냉각 상황에서는 냉온 열 공급부(27)로부터 냉열을 공급받아 2차 냉각재의 잔열을 제거시키고, 원자로의 초기 기동시에는 냉온 열 공급부(27)로부터 온열을 공급받아 2차 냉각제를 가열시킴으로써, 원자로 내부의 1차 냉각제 온도를 임계 조건 온도로 상승시키고,상기 냉온 열 공급부(27)는 히트싱크 수조(271)와, 히트싱크 수조(271)에 일부가 내장되며 2차 냉각재가 내부에 흐르는 2차 냉각재 추출 관과, 히트싱크 수조(271)에 내장되는 관으로서 내부에 냉매가 흐르면서 2차 냉각재 추출 관(23) 및 2차 냉각재 복귀 관(24)과 서로 열 교환 하는 냉온 열전달 유닛(2711)과, 냉온 열전달 유닛(2711)과 차례로 냉매 관으로 연결되는 압축기(274), 응축 유닛(272) 및, 팽창밸브(273)로 이루어져서, 비상 냉각 상황에서 냉매 관을 따라 흐르는 냉매가 냉온 열전달 유닛(2711) 내부에서 증발되면서 냉열을 2차 냉각재 추출 관으로 전달시켜 2차 냉각재의 열량을 제거시키되,냉온 열 공급부(27)에는 보조 증발기(275)가 더 설치되어, 원자로의 초기 기동시에는 상기 냉매 관을 따라 흐르는 냉매가 보조 증발기(275)에서 증발된 다음 압축기(274)를 통과한 후 냉온 열전달 유닛(2711)에서 응축됨으로써, 냉매에서 2차 냉각재 추출 관으로 온열을 전달시켜 2차 냉각재가 가열되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 시스템
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제1항에 있어서,상기 냉온 열 공급부(27)에는 팽창밸브(273)와 냉온 열전달 유닛(2711)을 연결시키는 냉매 관에서 분기되어 냉온 열전달 유닛(2711)과 압축기(274)를 연결시키는 냉매 관에 접속되는 제1바이패스 관(277-1)과,상기 응축 유닛(272)과 압축기(274)를 연결시키는 냉매 관에서 분기되어 압축기(274)와 냉온 열전달 유닛(2711)을 연결시키는 냉매 관에 접속되는 제2바이패스 관(277-2) 및,상기 응축 유닛(272)과 팽창밸브(273)를 연결시키는 냉매 관에서 분기되어 팽창밸브(273)와 냉온 열전달 유닛(2711)을 연결시키는 냉매 관에 접속되는 제3바이패스 관(277-3)이 설치되되,제1바이패스 관(277-1)은 보조 증발기(275)를 통과하게 설치되어 제1바이패스 관(277-1)을 통과하는 냉매는 보조 증발기(275)로 가열되어 증발된 다음, 압축기(274)를 통과한 후에 제2바이패스 관(277-2)을 따라 냉온 열전달 유닛(2711)으로 흘러서 냉온 열전달 유닛(2711)에서 응축됨으로써 2차 냉각재를 가열시킨 후, 제3바이패스 관(277-3)을 통과한 뒤 다시 팽창밸브(273)로 진입되어 순환됨으로써, 2차 냉각재는 원자로의 초기 기동시에 냉온 열전달 유닛(2711)으로 가열되어 임계 조건 온도에 도달되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 시스템
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제3항에 있어서,상기 제1바이패스 관(277-1)이 냉매 관으로부터 분기되는 지점과 제3바이패스 관(277-3)이 냉매 관으로부터 분기되는 지점 중 제1바이패스 관(277-1)이 분기되는 지점이 제3바이패스 관(277-3)이 분기되는 지점 보다 팽창밸브(273)에 더 가깝게 형성되고,제1바이패스 관(277-1)이 분기되는 지점과 제3바이패스 관(277-3)이 분기되는 지점 사이에는 제1차단 밸브(278-1)가 설치되며,상기 제1바이패스 관(277-1)이 냉매 관에 접속되는 지점과 제2바이패스 관(277-2)이 냉매 관에 접속되는 지점 중 제1바이패스 관(277-1)이 냉매 관에 접속되는 지점이 제2바이패스 관(277-2)이 접속되는 지점보다 압축기(274)에 더 가깝게 형성되고,제1바이패스 관(277-1)이 냉매 관에 접속되는 지점과 제2바이패스 관(277-2)이 냉매 관에 접속되는 지점 사이에는 제2차단 밸브(278-2)가 설치되어,원자로의 초기 기동시에는 상기 제1 및 제2차단 밸브(278-1,278-2)가 차단 상태로 됨으로써,상기 냉온 열 공급부(27) 내부에서 흐르는 냉매는 차례로 팽창밸브(273), 보조 증발기(275), 압축기(274), 냉온 열전달 유닛(2711)으로 흐르며 순환되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 시스템
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제1항 또는 제3항 또는 제4항 중 어느 하나의 항으로 이루어지는 일체형 원자로 시스템을 이용한 일체형 원자로의 초기 임계조건 급속 도달 방법으로서,원자로의 초기 기동 상황에서 상기 응축 유닛(272)을 팽창 밸브 및 압축기(274)와 연결시키는 냉매 관을 각각 차단시키는 단계와;상기 제1 및 제2차단 밸브(278-1,278-2)를 차단시키는 단계와;상기 제1 내지 제3바이패스 관(277-1,277-2,277-3)을 개방시키는 단계; 및,상기 압축기(274)와 보조 증발기(275)를 가동시킴으로써, 냉매를 차례로 팽창밸브(273), 보조 증발기(275), 압축기(274), 냉온 열전달 유닛(2711)으로 흐르게 순환시키는 단계;로 구성되는 일체형 원자로 시스템의 초기 임계조건 급속 도달 방법
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