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特表2024-516724受動型熱除去を伴うモジュラー熱遮蔽および放射線遮蔽

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-16

(54)【発明の名称】受動型熱除去を伴うモジュラー熱遮蔽および放射線遮蔽

(51)【国際特許分類】

G21C 15/12 20060101AFI20240409BHJP

G21C 15/02 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

G21C15/12

G21C15/02 N

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023568429

(86)(22)【出願日】2022-05-05

(85)【翻訳文提出日】2023-12-19

(86)【国際出願番号】 US2022072141

(87)【国際公開番号】W WO2022236306

(87)【国際公開日】2022-11-10

(31)【優先権主張番号】17/308,353

(32)【優先日】2021-05-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521219442

【氏名又は名称】ウェスティングハウスエレクトリックカンパニーエルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＷＥＳＴＩＮＧＨＯＵＳＥＥＬＥＣＴＲＩＣＣＯＭＰＡＮＹＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１０００ＷｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅＤｒｉｖｅ，Ｓｕｉｔｅ１４１，ＣｒａｎｂｅｒｒｙＴｏｗｎｓｈｉｐ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ１６０６６ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アンソニージー．トルピアーノ

(72)【発明者】

【氏名】アダナエル．スタニッシュ

(72)【発明者】

【氏名】ジョナサンシー．ダーフィー

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアムエル．ブラウン

(57)【要約】

原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリが開示されている。ハウジングアセンブリは、原子炉を取り囲むように構成された複数のモジュラー壁と、受動型温度制御システムと、を含む。複数のモジュラー壁は、第１のモジュラー壁を含む。受動型温度制御システムは、第１のモジュラー壁に連結されている。受動型温度制御システムは、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリであって、
前記原子炉を取り囲むように構成されており、第１のモジュラー壁を備える複数のモジュラー壁と、
前記第１のモジュラー壁に連結されており、前記原子炉と、前記ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている受動型温度制御システムと、を備える、
ハウジングアセンブリ。

【請求項2】

前記第１のモジュラー壁が、
前記ハウジングアセンブリの周囲の前記エリアに露出する第１の外側領域と、
前記ハウジングアセンブリの周囲の前記エリアに露出する第２の外側領域と、
前記原子炉に露出しており、前記第１の外側領域と前記第２の外側領域との中間に配置される内側領域と、を備える、
請求項１に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項3】

前記受動型温度制御システムが、複数のヒートパイプを備える、
請求項２に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項4】

前記複数のヒートパイプが、前記第１の外側領域から前記第２の外側領域まで延びるように構成された第１のヒートパイプを備える、
請求項３に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項5】

前記複数のヒートパイプが、
前記第１の外側領域から前記内側領域の第１の位置まで延びるように構成された第１のヒートパイプと、
前記第２の外側領域から前記内側領域の第２の位置まで延びるように構成された第２のヒートパイプと、を備える、
請求項３に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項6】

前記第１の位置が、前記第２の外側領域よりも前記第１の外側領域の近くに配置され、
前記第２の位置が、前記第１の外側領域よりも前記第２の外側領域の近くに配置される、
請求項５に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項7】

前記第１の位置が、前記第１の外側領域よりも前記第２の外側領域の近くに配置され、
前記第２の位置が、前記第２の外側領域よりも前記第１の外側領域の近くに配置される、
請求項６に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項8】

前記受動型温度制御システムが、ループ型サーモサイフォンシステムを備える、
請求項２に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項9】

前記ループ型サーモサイフォンシステムが、
前記第１の外側領域に配置される第１の外側熱交換セクションと、
前記内側領域に配置され、前記第１の外側熱交換セクションと熱連通する第１の内側熱交換セクションと、
前記第２の外側領域に配置される第２の外側熱交換セクションと、
前記内側領域に配置され、前記第２の外側熱交換セクションと熱連通する第２の内側熱交換セクションと、を備える、
請求項８に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項10】

前記ループ型サーモサイフォンシステムが、
前記第１の外側領域に配置される第１の外側熱交換セクションと、
前記第２の外側領域に配置される第２の外側熱交換セクションと、
前記内側領域に配置され、前記第１の外側熱交換セクションおよび前記第２の外側熱交換セクションと熱連通する共通の内側熱交換セクションと、を備える、
請求項８に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項11】

前記原子炉と前記内側領域との間で熱を方向づけるように構成された反射器をさらに備える、
請求項２に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項12】

前記複数のモジュラー壁が、前記第１のモジュラー壁に取り外し可能に連結するように構成された第２のモジュラー壁をさらに備える、
請求項１に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項13】

前記受動型温度制御システムが、第１の受動型温度制御システムであり、
前記第２のモジュラー壁が、前記第２のモジュラー壁に連結された第２の受動型温度制御システムを備えており、
前記第２の受動型温度制御システムが、前記原子炉と、前記ハウジングアセンブリの周囲の前記エリアと、の間で熱を伝達するように構成されている、
請求項１２に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項14】

前記複数のモジュラー壁が、熱遮蔽および放射能遮蔽を提供するように構成されている、
請求項１に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項15】

前記受動型温度制御システムが、前記第１のモジュラー壁に組み込まれている、
請求項１に記載のハウジングアセンブリ。

【請求項16】

原子炉を収容するためのキットであって、
相互に連結して前記原子炉を取り囲むように構成された複数のモジュラー壁であって、第１のモジュラー壁と、前記第１のモジュラー壁に取り外し可能に連結するように構成された第２のモジュラー壁と、を備える、前記複数のモジュラー壁と、
前記第１のモジュラー壁に連結されており、前記原子炉と、相互連結された前記モジュラー壁を取り囲むエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている第１の受動型温度制御システムと、
前記第２のモジュラー壁に連結されており、前記原子炉と、相互連結された前記モジュラー壁を取り囲むエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている第２の受動型温度制御システムと、を備える、
キット。

【請求項17】

前記第１の受動型温度制御システムが、複数のヒートパイプを備える、
請求項１６に記載のキット。

【請求項18】

前記第１の受動型温度制御システムが、ループ型サーモサイフォンシステムを備える、
請求項１６に記載のキット。

【請求項19】

原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリであって、
連結解除可能に連結可能な複数のモジュラー側壁を備えるモジュラー側壁アセンブリと、
モジュラールーフアセンブリと、
モジュラーベースアセンブリであって、前記モジュラー側壁アセンブリ、前記モジュラールーフアセンブリ、および前記モジュラーベースアセンブリが、相互に連結して前記原子炉を包囲するように構成されている、前記モジュラーベースアセンブリと、
前記モジュラー側壁アセンブリ、前記モジュラールーフアセンブリ、または前記モジュラーベースアセンブリのうちの１つに連結されており、前記原子炉と、前記ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている受動型温度制御システムと、を備える、
ハウジングアセンブリ。

【請求項20】

前記受動型温度制御システムが、第１の受動型温度制御システムを備えており、
前記ハウジングアセンブリが、前記モジュラー側壁アセンブリ、前記モジュラールーフアセンブリ、または前記モジュラーベースアセンブリのうちの１つに連結された第２の受動型温度制御システムをさらに備えており、
前記第２の受動型温度制御システムが、前記原子炉と、前記ハウジングアセンブリの周囲の前記エリアと、の間で熱を伝達するように構成されている、
請求項１９に記載のハウジングアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願との相互参照）
本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ． § １２０の下、２０２１年５月５日に出願された「ＭＯＤＵＬＡＲＴＨＥＲＭＡＬＡＮＤＲＡＤＩＡＴＩＯＮＳＨＩＥＬＤＩＮＧＷＩＴＨＰＡＳＳＩＶＥＨＥＡＴＲＥＭＯＶＡＬ」と題する米国特許出願第１７／３０８，３５３号の利益および優先権を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

（政府契約）
本発明は、エネルギー省により授与された契約ＤＥ－ＮＥ０００８８５３の下、政府の支援を受けて発明されたものである。政府は、本発明に一定の権利を有する。

【背景技術】

【0003】

本発明は、概して、熱を伝達してマイクロ原子炉を保護するために使用されるハウジングアセンブリに関し、より詳細には、マイクロ原子炉から熱を除去するように構成された受動型熱ヒートシステムに関する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

様々な実施形態において、原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリが開示される。ハウジングアセンブリは、複数のモジュラー壁と、受動型温度制御システムと、を含む。複数のモジュラー壁は、原子炉を取り囲むように構成されている。複数のモジュラー壁は、第１のモジュラー壁を含む。受動型温度制御システムは、第１のモジュラー壁に連結されている。受動型温度制御システムは、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。

【0005】

様々な実施形態において、原子炉を収容するためのキットが開示される。キットは、複数のモジュラー壁と、第１の受動型温度制御システムと、第２の受動型温度制御システムと、を含む。複数のモジュラー壁は、相互に連結して原子炉を取り囲むように構成されている。複数のモジュラー壁は、第１のモジュラー壁と、第１のモジュラー壁と取り外し可能に連結するように構成された第２のモジュラー壁と、を含む。第１の受動型温度制御システムは、第１のモジュラー壁に連結される。第１の受動型温度制御システムは、原子炉と、相互連結されたモジュラー壁の周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。第２の受動型温度制御システムは、第２のモジュラー壁に連結される。第２の受動型温度制御システムは、原子炉と、相互連結されたモジュラー壁の周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。

【0006】

様々な実施形態において、原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリが開示される。ハウジングアセンブリは、モジュラー側壁アセンブリと、モジュラールーフアセンブリと、モジュラーベースアセンブリと、モジュラー側壁アセンブリ、モジュラールーフアセンブリ、またはモジュラーベースアセンブリのうちの１つに連結された受動型温度制御システムと、を含む。モジュラー側壁アセンブリは、連結解除可能に連結可能な複数のモジュラー側壁を含む。モジュラー側壁アセンブリ、モジュラールーフアセンブリ、およびモジュラーベースアセンブリは、相互に連結して原子炉を包囲するように構成されている。受動型温度制御システムは、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。

【0007】

本明細書で説明される実施形態の様々な特徴は、その利点と共に、以下の添付図面と併せてなされる以下の説明に従って理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】輸送コンテナ内に配置されたマイクロ原子炉を示す。

【図2】崩壊熱除去システムの概念設計と共に、輸送コンテナ内のマイクロ原子炉の断面を示す図である。

【図3】本開示の少なくとも１つの態様に係る、熱源を収容し、そこから受動的に熱を除去するように構成されたハウジングアセンブリを示す図である。

【図4A】本開示の少なくとも１つの態様に係る、図３のハウジングアセンブリのモジュラー壁の外側図である。

【図4B】本開示の少なくとも１つの態様に係る、図４Ａのモジュラー壁の内側図である。

【図5A】本開示の少なくとも１つの態様に係る、図３のハウジングアセンブリの別のモジュラー壁の外側図である。

【図5B】本開示の少なくとも１つの態様に係る、図５Ａのモジュラー壁の内側図である。

【図6A】本開示の少なくとも１つの態様に係る、図３のハウジングアセンブリに連結されたモジュラールーフアセンブリを示す図である。

【図6B】本開示の少なくとも一態様に係る、図６Ａのモジュラールーフアセンブリの側面図である。

【図7】本開示の少なくとも１つの態様に係る、熱源を収容し、そこから受動的に熱を除去するように構成された別のハウジングアセンブリを示す図である。

【図8】本開示の少なくとも１つの態様に係る、熱源を収容し、そこから受動的に熱を除去するように構成された別のハウジングアセンブリを示す図である。

【図9】本開示の少なくとも１つの態様に係る、熱源から受動的に熱を除去するハウジングアセンブリと共に使用可能なループ型サーモサイフォンシステムを示す図である。

【図10】本開示の少なくとも１つの態様に係る、熱源からの熱を受動型温度制御システムの蒸発器セクションに向けて方向づけ、増幅するように構成された反射器を示す図である。

【図11】本開示の少なくとも１つの態様に係る、ハウジングアセンブリを組み立てる方法を示す図である。

【図12】本開示の少なくとも１つの態様に係る、ハウジングアセンブリの複数のモジュラー壁を含むキットを示す図である。

【0009】

いくつかの図では、対応する参照符号は、対応する部分を示す。本明細書に記載される例示は、本発明の様々な実施形態を何らかの態様で示すものであり、このような例示は、いかなる形であっても、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるものではない。

【0010】

（詳細な説明）
本明細書に記載され、添付図面に示される実施形態の全体的な構造、機能、製造、および使用を十分に理解できるように、多くの具体的な詳細が記載される。明細書に記載された実施形態を不明瞭にしてしまわないように、よく知られている動作、部品、および要素については詳細には記載されていない。読者は、本明細書に記載および図示される実施形態が非限定的な例であり、したがって、本明細書に開示された特定の構造的および機能的な詳細が代表的で例示的なものであり得ることを理解するであろう。特許請求の範囲から逸脱することなく、変形および変更を行うことができる。

【0011】

電力エネルギーマーケットは、集中型と分散型に分けることができる。集中型マーケットは、大規模な（数百ＭＷｅの範囲の）発電機と大容量の高密度送配電網に基づいている。分散型マーケットまたはオフグリッドマーケットは、その代わりに、通常、小規模な地域配電網またはマイクログリッドに接続される小型発電機（１５ＭＷｅ未満）に依存している。現在のところ、遠隔地のアーティックコミュニティー、遠隔地の鉱山、軍事基地、島嶼コミュニティーなどが、分散型マーケットの例として挙げられる。現在、オフグリッドマーケットのエネルギーは、主にディーゼル発電機によって提供されている。これは、電気料金の高騰、化石燃料への依存、負荷制限、複雑な燃料供給ロジスティクス、およびインフラの老朽化につながる。オフグリッドマーケットの厳しい要求には、手頃な価格、信頼性、柔軟性、回復力、持続可能性（クリーンエネルギー）、エネルギー安全保障、迅速な設置、および最小限のメンテナンス作業などが含まれる。これらの要求はすべて、原子力エネルギーで対処することができる。

【0012】

マイクロ原子炉は、１０ＭＷｅ未満の発電能力を有し、遠隔地に配備可能な原子炉である。このようなマイクロ原子炉は、比較的小型のコンテナに収納することが可能であり、人が積極的に関与しなくても稼働することができ、従来の原子力発電所よりも長期間にわたって燃料補給／交換なしで稼働することができる。このようなマイクロ原子炉のひとつは、ウェスティングハウス・エレクトリック社が設計したｅＶｉｎｃｉマイクロ原子炉システムである。マイクロ原子炉の他の例は、「ＨＩＧＨＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＨＹＤＲＩＤＥＭＯＤＥＲＡＴＯＲＥＮＡＢＬＩＮＧＣＯＭＰＡＣＴＡＮＤＨＩＧＨＥＲＰＯＷＥＲＤＥＮＳＩＴＹＣＯＲＥＳＩＮＮＵＣＬＥＡＲＭＩＣＲＯ－ＲＥＡＣＴＯＲＳ」と題された共通所有の米国仮出願公開第６２／９８４，５９１号明細書、および米国特許出願公開第２０１６／００２７５３６号として公開され、「ＭＯＢＩＬＥＨＥＡＴＰＩＰＥＣＯＯＬＥＤＦＡＳＴＲＥＡＣＴＯＲＳＹＳＴＥＭ」と題された米国特許出願第１４／７７３，４０５号に記載されており、これらはいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0013】

マイクロ原子炉は、従来の輸送方法、例えばＣＯＮＥＸＩＳＯコンテナでの輸送が可能なように設計されている。これらの設計は、通常、図１に示すＩＳＯ６６８の輸送コンテナを利用する。

【0014】

マイクロ原子炉の崩壊熱は自己制御される必要があり、「ウォークアウェイ」セーフティを確保するためには受動型の崩壊熱除去システムが必要である。崩壊熱除去システムは、マイクロ原子炉の輸送包装の全体的なサイズおよび重量に大きな影響を与え得る。

【0015】

ここで図２を参照すると、輸送コンテナ１０１内に配置されたマイクロ原子炉１００の断面図が示されている。マイクロ原子炉１００は、原子炉キャニスタ１０４内に収容されたモノリス炉心ブロック１０２を含む。モノリス炉心ブロック１０２は、複数の炉心ブロック１０８及び複数の原子炉停止モジュール１１０を含む炉心１０６を含んでもよい。モノリス炉心ブロック１０２は、複数の制御ドラム１１２によって取り囲まれ、制御ドラムの各々は、中性子吸収セクション１１４および中性子反射セクション１１６を含む。上述したモノリス炉心ブロック１０２および炉心１０６は、共通所有の米国仮出願公開第６２／９８４，５９１号にさらに詳細に記載されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0016】

マイクロ原子炉１００は、モノリス炉心ブロック１０２の原子炉キャニスタ１０４の周りに配置された中性子遮蔽体１１８およびガンマ線遮蔽体１２０をさらに含んでもよい。原子炉キャニスタ１０４と中性子遮蔽体１１８との間に空気間隙１２２が画定されてもよい。

【0017】

引き続き図２を参照すると、崩壊熱除去システムの概念設計が示されている。空気の流れ（分割された矢印によって示される）は、自然対流によって、空気間隙１２２を通り原子炉キャニスタ１０４の外縁の周りに導かれる。しかしながら、この崩壊熱除去システムの方法は、かなりの幾何学的設置面積を必要とする。さらに、小型の輸送コンテナ１０１は、複雑な流入口チャネル、または空気流を原子炉キャニスタ１０４の周囲および高い煙突へ導くダクト１２４、または十分な浮力流を起こすための出口ダクト１２６を必要とする。

【0018】

図２の概念設計に示されるように、マイクロ原子炉の幾何学的制約によって、浮力駆動の空気流通路および自然対流を利用する受動型空気冷却システムを設置するために利用可能なスペースが制限されてしまう。さらに、空気流を促すための外部煙突１２６の設計は、標的を大きくしてしまうので、外部の脅威に対するマイクロ原子炉１００の安全性を損ねることになる。仮に煙突１２６に損傷が生じると、空気の流れが阻害され、冷却効果が低下する可能性がある。これらの課題により、マイクロ原子炉１００が潜在的に安全ではない状況に置かれてしまう可能性がある。稼働過渡事象および設計基礎事象（ＤＢＥ）では、マイクロ原子炉から十分な熱を除去するために、高熱流束、高流量、および大きな表面積が必要であるが、これらを図１および図２に示す典型的な構成で得ることはできない。

【0019】

一態様では、過渡事象又は事故に起因する自己制御型原子炉の動的応答は、システムの熱容量に依存し得る。受動型熱除去システムは、適切に設計されていれば、システムの熱応答を減衰させるように働くことができる。これは、オペレータの行為／介入を必要とせずに達成できる。マイクロ原子炉の自己制御をサポートするためには、受動型熱除去システムの熱流束能力に加えて、過渡事象や事故時に熱を吸収するための追加の熱容量が必要である。

【0020】

マイクロ原子炉の高温、高熱流束、小さな長さスケールという特性に起因して、受動熱除去モード時の自然対流は非常に乏しい（熱流束２，０００Ｗ／ｍ^２のオーダー）。自然対流は主に、流体浮力と連動する長さスケール（の３乗）の直接関数であり、粘性（の２乗）に反比例する関数であるグラスホフ数によって特徴づけられる。マイクロ原子炉の長さスケールは小さいオーダーであり、かつ、気体の粘性は一般的に温度が高くなると大きくなるので、グラスホフ数は比較的低くなる（したがって、乱流レベルも低くなる）。その結果得られる熱除去は、高出力のマイクロ原子炉（熱流束が５０，０００Ｗ／ｍ^２のオーダーになることもある）をサポートできない。

【0021】

別の受動的アプローチとして、重力ドレンタンクによってマイクロ原子炉の遮蔽体または格納構造に適用される水膜を使って、マイクロ原子炉に蒸発冷却を採用することが考えられる。この熱除去モードは、高出力のマイクロ原子炉の受動的熱除去をサポートすることができるが、マイクロ原子炉の移動性や輸送性をサポートするためのスペースおよび重量に係る制約が厳しくなる。

【0022】

別の受動的アプローチとして、周囲環境への熱放射冷却を採用することが考えられる。このモードは、高温（摂氏数百度のオーダー）で高出力のマイクロ原子炉をサポートすることができる。移動式のマイクロ原子炉が輸送コンテナで輸送される際、熱放射遮蔽体の単層が、（表面放射率が高い場合に限り）熱放射のみによって十分に高い熱流束をサポートすることができる。

【0023】

しかしながら、輸送可能なマイクロ原子炉が、別の構造内、例えば別の輸送コンテナの配置内に「収容」されてしまうと、正味の熱除去は著しく小さくなる（例えば、ソース熱流束の１／（Ｎ＋１）のオーダー、ここでＮは熱放射遮蔽層の数である）。この熱除去の減少を緩和するために別の輸送コンテナの側壁を全開にすることは禁止されている。これは、マイクロ原子炉のために遮蔽機能を維持しなければならないからである。

【0024】

従って、自然対流と比べて熱除去量を増加させることができ、安全で使いやすく、受動的な性質のシステムが必要とされている。

【発明を実施するための形態】

【0025】

ここで図３を参照すると、本開示の少なくとも１つの態様に係るハウジングアセンブリ２００が提示されている。様々な実施形態において、ハウジングアセンブリ２００は、熱が除去されるべき任意の適切な物体を取り囲むことができる複数の相互連結可能なモジュラー壁２０２、２０４を含んでもよい。１つの例示的な実施形態では、複数のモジュラー壁２０２、２０４は、相互に連結して、熱源２０６を取り囲んでもよい。いくつかの実施形態では、熱源は、図１および図２に示されるように、輸送コンテナ内に配置された原子炉であってもよい。他の例示的な実施形態では、複数のモジュラー壁２０２、２０４は、相互に連結して、コンテナ内に配置されていない熱源を取り囲んでもよい。ハウジングアセンブリ２００は、マイクロ原子炉から熱を除去するために使用されるものとして図示および説明されるが、ハウジングアセンブリ２００は、任意の適切な物体から熱を除去するために利用され得ることが理解されるべきである。一態様において、モジュラー壁２０２、２０４は、組み立てられた時に、熱源２０６からの熱遮蔽および放射能遮蔽の両方を提供するとともに、熱源２０６と、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７と、の間を物理的に分離するように設計されてもよい。

【0026】

一態様では、モジュラー壁２０２は、モジュラー壁２０４と異なっていてもよい。１つの例示的な実施形態では、図３を参照すると、モジュラー壁２０２は、組み立てられたときにハウジングアセンブリ２００が長方形を画定できるように、モジュラー壁２０４よりも長くてよく、その結果、ハウジングアセンブリ２００は長方形のコンテナ及び熱源を収容することができる。様々な実施形態において、モジュラー壁２０２、２０４は、ハウジングアセンブリ２００が正方形を画定することができるように、同一のサイズであってもよい。様々な実施形態において、モジュラー壁２０２、２０４は、ハウジングアセンブリ２００が熱を除去する必要がある任意のタイプの熱源をその中に収容するために任意の適切な形状を画定することができるように、任意の適切なサイズであってもよい。様々な実施形態において、モジュラー壁２０２、２０４は、以下でより詳細に説明されるようにモジュラー壁２０２、２０４が相互連結された時に、ハウジングアセンブリ２００が円形を画定することができるように、湾曲していてもよい。

【0027】

様々な実施形態において、モジュラー壁２０２、２０４のそれぞれは、第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂと、第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂと、第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂとを含む壁アセンブリであってよく、第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂは、第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂと第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂとの中間に配置されている。第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂは、複数のセグメントカプラ２１４ａ、２１４ｂによって、第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂおよび第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂに連結されてもよい。壁セグメントの各々が２つのセグメントカプラで連結されるように図示されているが、他の様々な実施形態では、２つよりも多い又は少ないセグメントカプラ２１４ａ、２１４ｂが利用されてもよい。モジュラー壁２０２、２０４の各々が３つの壁セグメントを含むように図示されているが、様々な他の実施形態では、モジュラー壁２０２、２０４のうちのいくつか又は全てが、３つよりも多い又は少ない壁セグメント、例えば、２つの壁セグメント、４つの壁セグメント、５つの壁セグメントを含んでもよい。一態様において、壁セグメントは、モジュラー壁を個々の壁セグメントにさらに分解できるように、セグメントカプラに取り外し可能に連結されてもよい。

【0028】

一態様では、モジュラー壁２０２、２０４のそれぞれは、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂ、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂ、および内側領域２２０ａ、２２０ｂを画定してもよい。第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂは、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７に露出する第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂのエリアによって画定されてもよい。同様に、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂは、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７に露出する第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂのエリアによって画定されてもよい。さらに、内側領域２２０ａ、２２０ｂは、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６に露出し、熱源２０６に対して直接形態係数を有する第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂのエリアによって画定されてもよい。様々な実施形態において、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂおよび第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂは、実質的に同様のサイズであってもよい。様々な他の実施形態において、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂおよび第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂは、サイズが異なっていてもよい。１つの態様において、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂおよび第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂは、第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂおよび第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂに対する第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂの位置に基づいて画定されてもよい。

【0029】

上記で言及したように、モジュラー壁２０２、２０４は、熱源２０６を取り囲むように相互に連結可能である。様々な実施形態において、モジュラー壁２０２は、第１の壁セグメント２０８ａ及び第３の壁セグメント２１２ａから延びる第１の壁カプラ２２２を含んでもよい。さらに、モジュラー壁２０４は、第１の壁セグメント２０８ｂおよび第３の壁セグメント２１２ｂから延びる第２の壁カプラ２２４を含んでもよい。一態様において、第２の壁カプラ２２４は、第１の壁カプラ２２２と係合して、モジュラー壁２０２、２０４を連結し、さらにハウジングアセンブリ２００の組み立てを容易にしてもよい。様々な実施形態において、壁カプラ２２２、２２４は、ハウジングアセンブリ２００を組み立てるときにモジュラー壁２０２、２０４が適切に位置合わせされるように、位置合わせ面を含んでもよい。様々な実施形態において、壁カプラ２２２、２２４は、モジュラー壁２０２、２０４の相互連結およびハウジングアセンブリ２００の形成を可能にするために、モジュラー壁２０２、２０４間で積極的な接続（例えば、ピンアライメント、ネスティングブロック、スナップ構成、ラッチ構成など）を利用してもよい。壁カプラ２２２、２２４によって、モジュラー壁を相互に連結し、ハウジングアセンブリ２００の形状を維持することができるが、モジュラー壁２０２、２０４を個々のモジュラー壁２０２、２０４に分解することも可能であることを理解されたい。様々な実施形態において、壁カプラ２２４は、モジュラー壁２０４をモジュラー壁２０２に対して保持するために撓んで壁カプラ２２２を捕捉することができる可撓性のカプラアームを備えてもよい。

【0030】

様々な実施形態において、モジュラー壁２０２、２０４の各々は、モジュラー壁に取り外し可能に連結された受動型温度制御システム２３０を含んでもよい。受動型温度制御システム２３０は、以下により詳細に説明されるように、熱源２０６と、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７と、の間で熱を伝達することができる。いくつかの実施形態では、モジュラー壁２０２、２０４のうちの選択された数の壁のみが、受動型温度制御システム２３０を含んでもよい。一態様では、受動型温度制御システム２３０は、１つの受動型温度制御システムを取り外して別の受動型温度制御システム２３０と交換することができるように、モジュラー壁２０２、２０４および熱源２０６から独立した部品であってもよい。様々な実施形態において、受動型温度制御システム２３０は、モジュラー壁２０２、２０４の遮蔽材料が、熱収集／熱分配のための表面領域として機能するとともに、受動型温度制御システム２３０に熱バリア、放射能バリア、および保護バリアを提供するように、モジュラー壁２０２、２０４の中に組み込まれてもよい。様々な実施形態において、モジュラー壁２０２、２０４は、１つより多い受動型温度制御システム２３０、例えば、２つ以上の別個の受動型温度制御システムを含んでもよい。様々な実施形態では、本明細書の別の箇所で説明するように、モジュラー壁の壁セグメントの各々が、それ自身の受動型温度制御システムを含んでもよい。

【0031】

一態様において、受動型温度制御システム２３０は、複数のヒートパイプ２３２を備えてもよい。ヒートパイプは、その一次的な場所（蒸発器セクション）からその少なくとも１つの二次的な場所（凝縮器セクション）へ熱を伝達するために使用される、密封された二相熱伝達部品である。ヒートパイプは、作動流体（例えば、水、液体カリウム、ナトリウム、アルカリ金属、メタン）と、その中に配置されたウィックをさらに含む。稼働中、作動流体は蒸発器セクションにおいて熱を吸収し、蒸発し得る。蒸発潜熱を有する飽和蒸気は、ヒートパイプの断熱セクションを通って凝縮器セクションへ向かって流れる。凝縮器セクションにおいて、蒸気は凝縮して液溜まりとなり、潜熱を放出する。凝縮した液体は、毛細管現象によってウィックを通じて蒸発器セクションへ戻される。相変化プロセスと二相流循環は、蒸発器セクションと凝縮器セクションとの間の温度勾配が維持されている限り続く。蒸発と凝縮の熱伝達係数が非常に高いので、ヒートパイプは非常に効果的な熱伝導体である。原子力用途における例示的なヒートパイプは、米国特許第５，６８４，８４８号明細書、米国特許第６，７６８，７８１号明細書、および米国特許出願公開第２０１６／００２７５３６号明細書、米国特許出願第１６／８５３，２７０号明細書、米国特許出願第１６／８５３，３４５号明細書、および米国仮特許出願第６３／０１２，７２５号明細書に記載されており、これらはすべて参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0032】

一態様では、ヒートパイプ２３２の各々は、モジュラー壁２０２、２０４上の第１の位置からモジュラー壁２０２、２０４上の第２の位置まで延びていてもよい。１つの例示的な実施形態では、図３を参照すると、複数のヒートパイプ２３２の各々は、ヒートパイプ２３２の各々が、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂから、セグメントカプラ２１４ａ、２１４ｂおよび内側領域２２０ａ、２２０ｂを通って、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂまで延びるように、モジュラー壁２０２、２０４に連結されてもよい。複数のヒートパイプ２３２の第１の端部の各々は、第１の取り付けピン２３４ａ、２３４ｂにおいて第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂに連結されてよく、複数のヒートパイプの第２の端部は、第２の取り付けピン２３６ａ、２３６ｂにおいて第２の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂに連結されてもよい。

【0033】

一態様では、ヒートパイプ２３２の各々は、内側領域２２０ａ、２２０ｂに配置された中央蒸発器セクション２３８と、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂにある第１の凝縮器セクション２４０と、モジュラー壁２０２、２０４の第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂにある第２の凝縮器セクション２４２とを含んでもよい。一態様において、中央蒸発器セクション２３８は、熱源２０６の面にあってよく、熱源２０６に対して直接形態係数を有してもよい。稼働中、熱源２０６から放出された熱は、ヒートパイプ２３２の蒸発器セクション２３８において作動流体によって吸収され、蒸発し得る。蒸発潜熱を有する飽和蒸気は、モジュラー壁２０２、２０４の第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂおよび第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂにあるヒートパイプ２３２の第１および第２の凝縮器セクション２４０、２４２のいずれか一方へ流れてもよい。凝縮器セクション２４０、２４２では、蒸気が凝縮して液溜まりとなり、その潜熱をハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７へ放出することができる。ヒートパイプ内の凝縮した液体は、毛細管現象によって、ヒートパイプ２３２のウィックを通って蒸発器セクション２３８へ戻ることができる。相変化プロセスおよび二相流循環は、蒸発器セクション２３８（ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６の温度に基づく）と、凝縮器セクション２４０、２４２（ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７の温度に基づく）と、の間の温度勾配が維持される限り、継続される。

【0034】

ヒートパイプ２３２の設計には、様々なウィッキング面（溝付き、旋条付き、押し出し、網付きなど）を利用してもよい。上記で言及したように、ヒートパイプ２３２の蒸発器セクション２３８は熱源２０６に対して直接形態係数を有してよく、これにより、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６からハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７へ熱を伝達するヒートパイプ２３２の能力を上げることができる。一態様では、ヒートパイプ２３２は、ハウジングアセンブリ２００から熱を除去するための誘因手段として機能してよく、内部の熱源２０６からの熱および放射能バリアを提供するモジュラー壁２０２、２０４と一体であってもよい。自然対流によって駆動されるシステムの冷却需要に応じて、その冷却需要を満たすために、ヒートパイプ２３２の蒸発器セクション２３８において、溝付き、旋条付き、押し出し、または設置ウィックを利用してもよい。さらに、自然対流のみによって生じる乏しい熱伝達量を改善するために、ヒートパイプ２３２の蒸発器セクション２３８および凝縮器セクション２４０、２４２の両方の形態係数および表面積を最大にして、放射熱伝達による熱流束の量を大幅に増加させてもよい。様々な実施形態において、これは、モジュラー壁２０２、２０４自体にヒートパイプ２３２を組み込むこと、ヒートパイプ２３２に機械的に連結される独立した収集／分配プレートを使用することなどによって達成することができる。

【0035】

上記で提示されたハウジングアセンブリ２００は、熱の伝達元であるソース（すなわち、熱源２０６）に機械的に連結する必要なく、大量の熱を伝達する能力を提供する受動型温度制御システム２３０を提供する。これは、熱伝達を促進する強制的な流れとは対照的な、放射熱伝達を用いることで達成される。この受動的な性質のシステムは、能動的な部品を必要とせず、信頼性を高め、メンテナンスを最小限に抑えることができる。システムの継続的な利用可能性は、マイクロ原子炉設計の自己制御的側面を改善する。

【0036】

４つのモジュラー壁２０２、２０４が図示および説明されているが、熱源２０６を取り囲んで完全に包囲するために、モジュラー壁および壁セグメントの任意の数および組み合わせが利用され得ることが理解されるべきである。例えば、ここで図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、本開示の少なくとも一態様に係るモジュラールーフアセンブリ２５０が提供されている。一態様では、モジュラールーフアセンブリ２５０は、モジュラー壁２０２、２０４と実質的に同様であってもよい。一態様において、モジュラールーフアセンブリ２５０は、ハウジングアセンブリ２００内に熱源２０６をさらに包囲するために、モジュラー壁２０２、２０４と共に使用されてもよい。一態様では、図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、モジュラールーフアセンブリ２５０は、モジュラー壁２０２、２０４に取り外し可能に連結されて、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６をさらに包囲してもよい。様々な実施形態において、モジュラールーフアセンブリ２５０と実質的に同様のモジュラーベースアセンブリが提供されてもよく、このモジュラーベースアセンブリは、ハウジングアセンブリ２００のモジュラールーフアセンブリ２５０と反対側でモジュラー壁２０２、２０４に連結可能である。一態様では、モジュラー壁２０２、２０４、モジュラールーフアセンブリ２５０、およびモジュラーベースアセンブリが、一体となってハウジングアセンブリ２００を画定し、その中に熱源２０６を包囲してもよい。

【0037】

一態様では、モジュラールーフアセンブリ２５０およびモジュラーベースアセンブリの各々は、モジュラールーフアセンブリ２５０およびモジュラーベースアセンブリをモジュラー壁２０２、２０４に連結解除可能に連結するための壁カプラを含んでもよい。一態様では、壁カプラは、壁カプラ２２２、２２４、および本明細書の他の箇所に記載される他の壁カプラと同様であってもよい。様々な他の実施形態では、壁カプラは、モジュラールーフアセンブリ２５０およびモジュラーベースアセンブリをモジュラー壁２０２、２０４に連結解除可能に連結することができる任意の適切なカプラであってもよい。

【0038】

様々な実施形態において、モジュラールーフアセンブリ２５０は、第１の壁セグメントアセンブリ２５２と、第２の壁セグメントアセンブリ２５４と、第３の壁セグメントアセンブリ２５６とを含んでもよく、第２の壁セグメントアセンブリ２５４は、第１の壁セグメントアセンブリ２５２と第３の壁セグメントアセンブリ２５６との中間に配置されている。

【0039】

一態様では、第１の壁セグメントアセンブリ２５２は、第１の壁セグメント２５２ａと、複数のセグメントカプラ２５２ｃによって第１の壁セグメント２５２ａに連結された第２の壁セグメント２５２ｂとを含んでもよい。第１の壁セグメント２５２ａは、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７に露出する外側領域２６０を画定してもよく、第２の壁セグメント２５２ｂは、ハウジングアセンブリ２００内の熱源に露出する内側領域２６２を画定してもよい。様々な実施形態において、第１の壁セグメントアセンブリ２５２は、外側領域２６０から内側領域２６２まで延びており、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６と、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７と、の間で熱を伝達するように機能し得る受動型温度制御システム２６４を含んでもよい。一態様では、受動型温度制御システム２６４は、本明細書に記載される他の受動型温度制御システム、例えば受動型温度制御システム２３０と同様であってもよい。

【0040】

第１の壁セグメントアセンブリ２５２と同様に、１つの態様において、第３の壁セグメントアセンブリ２５６は、第１の壁セグメント２５６ａと、複数のセグメントカプラ２５６ｃによって第１の壁セグメント２５６ａに連結された第２の壁セグメント２５６ｂとを含んでもよい。第１の壁セグメント２５６ａは、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７に露出する外側領域２６６を画定してもよく、第２の壁セグメント２５６ｂは、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６に露出する内側領域２６８を画定してもよい。様々な実施形態において、第３の壁セグメントアセンブリ２５６は、外側領域２６６から内側領域２６８まで延びており、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６と、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７と、の間で熱を伝達するように機能し得る受動型温度制御システム２７０を含んでもよい。一態様では、受動型温度制御システム２７０は、本明細書に記載される他の受動型温度制御システム、例えば受動型温度制御システム２３０、２６４と同様であってもよい。

【0041】

様々な実施形態において、第２の壁セグメントアセンブリ２５４は、第１の壁セグメント２５４ａ、第２の壁セグメント２５４ｂ、および第３の壁セグメント２５４ｃを含んでもよく、第２の壁セグメント２５４ｂは、第１の壁セグメント２５４ａと第３の壁セグメント２５４ｃとの中間に配置されている。一態様において、第１の壁セグメント２５４ａおよび第３の壁セグメント２５４ｃは、複数のセグメントカプラ２５４ｄによって第２の壁セグメント２５４ｂに連結されてもよい。様々な実施形態において、第１の壁セグメントアセンブリ２５２および第３の壁セグメントアセンブリ２５６は、複数のセグメントカプラ２５４ｅによって第２の壁セグメントアセンブリ２５４に連結されてもよい。第１の壁セグメント２５４ａおよび第３の壁セグメント２５４ｃは、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７に露出する第１の外側領域２７２および第２の外側領域２７４をそれぞれ画定してもよく、第２の壁セグメント２５４ｂは、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６に露出する内側領域２７６を画定してもよい。様々な実施形態において、第２の壁セグメントアセンブリ２５４は、第１の外側領域２７２から内側領域２７６を通って第２の外側領域２７４まで延びており、ハウジングアセンブリ２００内の熱源２０６と、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７と、の間で熱を伝達するように機能し得る受動型温度制御システム２７８を含んでもよい。一態様では、受動型温度制御システム２７８は、本明細書に記載される他の受動型温度制御システム、例えば受動型温度制御システム２３０、２６４、２７０と同様であってもよい。

【0042】

上述したように、モジュラールーフアセンブリ２５０の第１、第２、および第３の壁セグメントアセンブリ２５２、２５４、２５６の各々は、各自で独立した受動型温度制御システム２６４、２７０、２７８を含んでもよい。壁セグメントアセンブリそれぞれの複数の受動型温度制御システムを使用することにより、熱源２０６と、周囲環境２１７と、の間で熱を伝達するシステムの能力を高めることができる。例えば、モジュラールーフアセンブリ２５０は、４つの外側領域２６０、２６６、２７２、２７４を含み得るので、ハウジングアセンブリ２００を取り囲む周囲環境２１７に熱を分散することができる４つの離間した別個の場所を提供することができる。４つの外側領域を有する３つのセグメントアセンブリが図示および説明されているが、様々な他の実施形態において、モジュラールーフアセンブリは、３つより多い又は少ないセグメントアセンブリと、４つより多い又は少ない外側領域とを含んでもよい。一態様では、モジュラールーフアセンブリ２５０の受動型温度制御システム２６４、２７０、２７８は、本明細書の他の箇所で説明される他の受動型温度制御システム、例えば受動型温度制御システム２３０と同様であってもよい。様々な実施形態では、モジュラーベースアセンブリは、モジュラールーフアセンブリ２５０およびモジュラー壁２０２、２０４と実質的に同様であってもよい。様々な他の実施形態では、モジュラーベースアセンブリは、モジュラーベースアセンブリが周囲環境２１７に露出しない実施形態において、１つまたは複数の受動型温度制御システムを含まなくてもよい。

【0043】

ここで図７を参照すると、本開示の少なくとも１つの態様に係る別のハウジングアセンブリ３００が提示されている。様々な実施形態において、ハウジングアセンブリ３００は、本明細書において後述される相違点を除いて、ハウジングアセンブリ２００と実質的に同様であってもよい（これらの類似点を示すために、図において同様の参照符号が用いられる）。

【0044】

ハウジングアセンブリ２００と同様に、モジュラー壁２０２、２０４の各々は、複数のヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂを備える受動型温度制御システム３３０を含んでもよい。複数のヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂは、ヒートパイプの第１のグループ３３２ａと、ヒートパイプの第２のグループ３３２ｂとを含んでもよい。図７に示すように、ヒートパイプの第１のグループ３３２ａは、第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂの第１のピン３３４ａ、３３４ｂに連結され、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂから内側領域２２０ａ、２２０ｂまで延び、第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂの共通ピン３３５ａ、３３５ｂの第１の面に連結されてもよい。同様に、ヒートパイプの第２のグループ３３２ｂは、第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂの第２のピン３３６ａ、３３６ｂに連結され、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂから内側領域２２０ａ、２２０ｂまで延び、第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂの共通ピン３３５ａ、３３５ｂの第２の面に連結されてもよい。

【0045】

一態様では、ヒートパイプの第１のグループ３３２ａおよびヒートパイプの第２のグループ３３２ｂのヒートパイプの各々は、１つの蒸発器セクション３３８と、１つの凝縮器セクション３４０、３４２とを含む。一態様では、ヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂの蒸発器セクション３３８が重ならないように、ヒートパイプの第１のグループ３３２ａが共通ピン３３５ａ、３３５ｂの第１の面に連結され、ヒートパイプの第２のグループ３３２ｂが共通ピン３３５ａ、３３５ｂの第２の面に連結されている。別の言い方をすれば、ヒートパイプの第１のグループ３３２ａは、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂよりも第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂに近い位置で共通ピン３３５ａ、３３５ｂに連結されている。同様に、ヒートパイプの第２のグループ３３２ｂは、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂよりも第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂに近い位置で共通ピン３３５ａ、３３５ｂに連結されている。

【0046】

稼働中、熱源２０６から放出された熱は、ヒートパイプの第１のグループ３３２ａおよびヒートパイプの第２のグループ３３２ｂの蒸発器セクション３３８において作動流体によって吸収され、蒸発し得る。蒸発潜熱を有する飽和蒸気は、モジュラー壁２０２、２０４の第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂおよび第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂにあるヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂそれぞれの凝縮器セクション３４０、３４２へと流れる。凝縮器セクション３４０、３４２において、蒸気は凝縮して液溜まりとなり、ハウジングアセンブリ３００を取り囲む周囲環境２１７にその潜熱を放出する。ヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂ内の凝縮した液体は、毛細管現象によって、ヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂのウィックを通って蒸発器セクション３３８に戻ることができる。相変化プロセスおよび二相流循環は、蒸発器セクション３３８（ハウジングアセンブリ３００内の熱源２０６の温度に基づく）と凝縮器セクション３４０、３４２（ハウジングアセンブリ３００を取り囲む周囲環境２１７の温度に基づく）との間の温度勾配が維持される限り、継続される。

【0047】

独立したヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂを使用することで、ヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂの一方を交換する必要が生じた場合のモジュラー壁２０２、２０４のメンテナンスが容易になる。例えば、ヒートパイプ３３２ｂを使用したままヒートパイプ３３２ａを交換することができるので、システムの熱出力を維持しやすい。さらに、１つのヒートパイプ３３２ａが適切に機能しなくなった場合、熱性能の低下が起こり得るのはモジュラー壁２０２、２０４の片側のみである。加えて、様々な実施形態において、上記で提示された構成によると、モジュラー壁２０２、２０４の片側において、モジュラー壁２０４の他方側よりも多くのヒートパイプを使用することが可能である。

【0048】

ここで図８を参照すると、本開示の少なくとも１つの態様に係る別のハウジングアセンブリ４００が提示されている。様々な実施形態において、ハウジングアセンブリ４００は、本明細書で後述される相違点を除いて、ハウジングアセンブリ２００、３００と実質的に同様であってもよい（これらの類似点を示すため、図において同様の参照符号が用いられる）。

【0049】

ハウジングアセンブリ２００、３００と同様に、モジュラー壁２０２、２０４の各々は、複数のヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂを備える受動型温度制御システム４３０を含んでもよい。複数のヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂは、ヒートパイプの第１のグループ４３２ａと、ヒートパイプの第２のグループ４３２ｂとを含んでもよい。図８に示すように、ヒートパイプの第１のグループ４３２ａは、第１の壁セグメント２０８ａ、２０８ｂの第１のピン４３４ａ、４３４ｂに連結され、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂから内側領域２２０ａ、２２０ｂまで延び、第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂの第２のピン４３５ａ、４３５ｂに連結されてもよい。同様に、ヒートパイプの第２のグループ４３２ｂは、第３の壁セグメント２１２ａ、２１２ｂの第３のピン４３６ａ、４３６ｂに連結され、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂから内側領域２２０ａ、２２０ｂまで延び、第２の壁セグメント２１０ａ、２１０ｂの第４のピン４３７ａ、４３７ｂに連結されてもよい。

【0050】

ハウジングアセンブリ３００のヒートパイプ３３２ａ、３３２ｂと同様に、ヒートパイプの第１のグループ４３２ａおよびヒートパイプの第２のグループ４３２ｂのヒートパイプの各々は、１つの蒸発器セクション４３８と、１つの凝縮器セクション４４０、４４２とを含んでもよい。一態様では、ヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂの蒸発器セクション４３８が重なるように、ヒートパイプの第１のグループ４３２ａが第２のピン４３５ａ、４３５ｂに連結され、ヒートパイプの第２のグループ４３２ｂが第４のピン４３７ａ、４３７ｂに連結される。別の言い方をすれば、ヒートパイプの第１のグループ４３２ａは、第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂよりも第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂに近い位置で第２のピン４３５ａ、４３５ｂに連結されている。同様に、ヒートパイプの第２のグループ４３２ｂは、第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂよりも第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂに近い位置で第４のピン４３７ａ、４３７ｂに連結されている。

【0051】

稼働中、熱源２０６から放出された熱は、ヒートパイプの第１のグループ４３２ａおよびヒートパイプの第２のグループ４３２ｂの蒸発器セクション４３８において作動流体によって吸収され、蒸発し得る。蒸発潜熱を有する飽和蒸気は、モジュラー壁２０２、２０４の第１の外側領域２１６ａ、２１６ｂまたは第２の外側領域２１８ａ、２１８ｂにあるヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂそれぞれの凝縮器セクション４４０、４４２へ流れる。凝縮器セクション４４０、４４２において、蒸気は凝縮して液溜まりとなり、ハウジングアセンブリ４００を取り囲む周囲環境２１７にその潜熱を放出する。ヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂ内の凝縮した液体は、毛細管現象によって、ヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂのウィックを通して蒸発器セクション４３８に戻ることができる。相変化プロセスおよび二相流循環は、蒸発器セクション４３８（ハウジングアセンブリ４００内の熱源２０６の温度に基づく）と凝縮器セクション４４０、４４２（ハウジングアセンブリ４００を取り囲む周囲環境２１７の温度に基づく）との間の温度勾配が維持される限り、継続される。

【0052】

独立したヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂを使用することで、ヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂの一方を交換する必要が生じた場合のモジュラー壁２０２、２０４のメンテナンスが容易になる。例えば、ヒートパイプ４３２ｂを使用したままヒートパイプ４３２ａを交換することができるので、システムの熱出力を維持しやすい。さらに、１つのヒートパイプ４３２ａが適切に機能しなくなった場合、熱性能の低下が起こり得るのはモジュラー壁２０２、２０４の片側のみである。加えて、様々な実施形態において、上記で提示された構成によると、モジュラー壁２０２、２０４の片側において、モジュラー壁２０４の他方側よりも多くのヒートパイプを使用することができる。さらに、重なり合った蒸発器セクション４３８を使用することによって、内側領域２２０ａ、２２０ｂにおいてヒートパイプ４３２ａ、４３２ｂの蒸発器セクション４３８がカバーできる表面積の量が増え、受動型温度制御システム４３０の熱性能を高めることができる。一態様では、蒸発器セクション４３８が内側領域２２０ａ、２２０ｂの全長にわたって延びるように、ヒートパイプ４３２ａが第２のピン４３５ａ、４３５ｂに連結されてもよい。同様に、蒸発器セクション４３８が内側領域２２０ａ、２２０ｂの全長にわたって延びるように、ヒートパイプ４３２ｂが第４のピン４３７ａ、４３７ｂに連結されてもよい。

【0053】

ここで図９を参照すると、本開示の少なくとも一態様に係るループ型サーモサイフォンシステム５００が提示されている。一態様において、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国仮特許出願第６３／０１８，５３９号に記載されるループ型サーモサイフォンと同様の特徴を有してもよい。

【0054】

様々な実施形態において、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、閉ループ型システムであってよく、蒸発器セクション５０２と、蒸発器セクション５０２に流体的に連結された第１の凝縮器セクション５０４と、蒸発器セクション５０２に流体的に連結された第２の凝縮器セクション５０６とを含んでもよい。ループ型サーモサイフォンシステム５００は、蒸発器セクション５０２から凝縮器セクション５０４、５０６へ崩壊熱を移すことが可能な作動流体または媒体（例えば、水、液体カリウム、ナトリウム、アルカリ金属、メタン）をさらに含んでもよい。ヒートパイプと同様に、稼働中、熱源から放出された熱は、ループ型サーモサイフォンシステム５００の蒸発器セクション５０２において作動流体に吸収される。蒸発潜熱を有する飽和蒸気は、上側流路５０８、５１０を通って凝縮器セクション５０４、５０６へ流れる。凝縮器セクション５０４、５０６において、蒸気は凝縮して液溜まりとなり、その潜熱を周囲環境に放出する。凝縮器セクション５０４、５０６内の凝縮した液体は、その後、下側流路５１２、５１４を通って蒸発器セクション５０２に戻る。一態様において、下側流路５１２、５１４は、凝縮器セクション５０４、５０６から蒸発器セクション５０２へ熱を移すためのウィックを含んでもよい。相変化プロセスおよび二相流循環は、蒸発器セクション５０２と凝縮器セクション５０４、５０６との間の温度勾配が維持される限り、継続される。ヒートパイプと同様に、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、受動的な性質を有してもよい。様々な実施形態において、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、本明細書の他の箇所に記載されているヒートパイプの利点と実質的に同様の利点を提供することができる。

【0055】

様々な実施形態において、ハウジングアセンブリ２００、３００、４００は、ヒートパイプの代わりに又はヒートパイプに加えて、ループ型サーモサイフォンシステム５００を含んでもよい。別の言い方をすれば、本明細書の他の箇所に開示されている受動型温度制御システムは、ループ型サーモサイフォンシステム５００を備えてもよい。一態様では、ループ型サーモサイフォンシステム５００の蒸発器セクション５０２は、ハウジングアセンブリの内側領域に配置されてよく、第１の凝縮器セクション５０４は、ハウジングアセンブリの第１の外側領域に配置されてよく、第２の凝縮器セクション５０６は、ハウジングアセンブリの第２の外側領域に配置されてもよい。ループ型サーモサイフォンシステム５００は、内側領域の蒸発器セクション５０２によって熱が吸収され、蒸発した作動流体が（上側流路５０８、５１０を通って）凝縮器セクション５０４、５０６へ移動して周囲環境２１７に潜熱を放出できるという点で、ヒートパイプと実質的に同様に機能することができる。一態様において、ループ型サーモサイフォンシステム５００の構成は、適切に機能するために（蒸発器セクション５０２内の気化した蒸気が上方に流れて上側流路５０８、５１０を通ることができるように）、特定の向き（垂直な向き）で設置する必要がある場合がある。様々な実施形態において、蒸発器セクション５０２は、図９に示されるように、凝縮器セクション５０４、５０６に向かって垂直にルーティングされてもよい。

【0056】

一態様において、凝縮器セクション５０４、５０６と周囲環境２１７との間の熱伝達が増強されてもよい。様々な実施形態において、周囲環境２１７と凝縮器セクション５０４、５０６との間の熱伝達を増強するために、凝縮器セクション５０４、５０６の表面積を大きくしてもよい。様々な実施形態において、凝縮器セクション５０４、５０６は、凝縮器セクション５０４、５０６から周囲環境２１７へ移る熱量を増加させることが可能なフィン付き熱交換器を含んでもよい。様々な他の実施形態では、設計の有効性を向上させるために、凝縮器セクション５０４、５０６の上に空気を流す誘因手段またはミスト蒸発を利用して、システムからの熱除去を増強させてもよい。

【0057】

ループ型サーモサイフォンシステム５００は１つの蒸発器セクション５０２および２つの凝縮器セクション５０４、５０６を図示しているが、本開示では、様々な他のループ型サーモサイフォンシステム５００が想定される。一実施形態では、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、内側領域において２つの離間した別個の蒸発器セクション５０２を含んでもよく、蒸発器セクションの各々がハウジングアセンブリの外側領域にある独立した蒸発器セクションにつながる。一実施形態では、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、多様性のために、モジュラー壁の反対側で凝縮器に対向するように蒸発器チューブを交互に配置する、先に説明した実施形態の変形を含んでもよい。一実施形態では、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、ハウジングアセンブリの任意の適切な位置、例えばモジュラー壁の外側領域のうちの１つ、に配置され得る１つの凝縮器セクションへの蒸発器セクション５０２のルーティングを含んでもよい。一実施形態では、ループ型サーモサイフォンシステム５００は、蒸発器セクション５０２の個々のチューブの代わりに、蒸発器チャンバを含んでもよい。

【0058】

ここで図１０を参照すると、本開示の少なくとも一態様に係るモジュラー壁２０２および熱源２０６が提示されている。一態様では、モジュラー壁２０２および熱源２０６は、本明細書に開示される他のモジュラー壁および熱源と同様であってもよい。一態様において、熱源２０６から受動型温度制御システム２３０の蒸発器セクション２３８に放出される熱量は、方向付けられ、増幅されてもよい。様々な実施形態において、熱源２０６と蒸発器セクション２３８との中間に反射器が配置されてもよい。

【0059】

一態様では、反射器は、反射部６０２と、その反対側にある断熱部６０４とを含む放物面反射器６００を備えてもよい。放物面反射器６００は、熱源から蒸発器セクション２３８に向かって放出される熱を方向転換し増幅してよく、これによって、受動型温度制御システム２３０を介してハウジングアセンブリ内から熱を除去するシステムの能力を高めることができる。一態様では、反射器は、反射部６１２と、その反対側にある断熱部６１４とを含むプレート反射器６１０を備えてもよい。プレート反射器６１０は、熱源から蒸発器セクション２３８に向かう熱を方向転換し増幅してよく、これによって、受動型温度制御システム２３０を介してハウジングアセンブリ内から熱を除去するシステムの能力を高めることができる。反射器を使用することにより、熱源２０６から蒸発器セクション２３８に放出される熱量のうち、熱源の形態係数外の熱量を増加させることができる。反射器は、蒸発器セクション２３８に到達しなかったかもしれない熱を、蒸発器セクション２３８に向けて方向転換させることができる。一態様では、反射器の断熱部を使用することで、反射器によって生じる熱損失を緩和することができる。

【0060】

ここで図１１を参照すると、本開示の少なくとも一態様に係るハウジングアセンブリの組み立て方法７００が提示されている。一態様では、方法７００は、熱が除去されるべき熱源、例えば熱源２０６を準備すること７０２を含んでもよい。方法７００は、複数のモジュラー壁を準備すること７０４をさらに含んでもよい。一態様では、モジュラー壁は、モジュラー壁２０２、２０４、モジュラールーフアセンブリ２５０、モジュラーベースアセンブリ、または本明細書の他の箇所に記載される、熱源の周囲にハウジングアセンブリを画定するための任意の他の適切なモジュラー壁もしくはセグメントであってもよい。方法７００は、モジュラー壁に受動型温度制御システムを連結すること７０６をさらに含んでもよい。一態様では、受動型温度制御システムは、任意の受動型温度制御システム、例えば本明細書に開示される受動型温度制御システム２３０、３３０、４３０、例えばヒートパイプ２３２、３３２ａ、３３２ｂ、４３２ａ、４３２ｂ、またはループ型サーモサイフォンシステム５００を備えてもよい。方法７００は、熱源の周囲で複数のモジュラー壁を相互連結すること７０８をさらに含んでもよい。一態様では、複数のモジュラー壁を相互連結することは、壁カプラを使ってモジュラー壁を相互連結し、内部に熱源が配置されるハウジングアセンブリを画定することを含んでもよい。方法７００は、本明細書の他の箇所に記載されているように、受動型温度制御システムを用いて熱源から受動的に熱を除去すること７１０をさらに含んでもよい。

【0061】

上記の開示は、熱放射を利用したマイクロ原子炉に存在する、より高水準の熱除去を達成するための改善された方法であり、空気の自然対流による空気除去を大幅に改善する方法を提供する。本発明が必要とされるレベルを満たすためには、熱伝達の形態係数を増加させるとともに、熱伝達表面積を最大化することが、この設計に不可欠である。ヒートパイプおよび／またはループ型サーモサイフォンの蒸発器領域および凝縮器領域の設計の実施形態には、これらの領域を遮蔽材料に組み込むことも含まれる。このように、遮蔽材料は、熱収集／熱分配のための表面領域として機能するとともに、熱バリア、放射能バリア、および保護バリアを提供する。

【0062】

上記で提示された受動型温度制御システムは、ハウジングアセンブリ内からハウジングアセンブリを取り囲む周囲環境へ熱を伝達するという文脈で説明されたが、受動型温度制御システムはその逆で機能してもよいことが理解されるべきである。別の言い方をすれば、受動型温度制御システムは、ハウジングアセンブリを取り囲む周囲環境からハウジングアセンブリ内へ熱を伝達してもよい。受動型温度制御システム内の熱の流れは、ハウジングアセンブリの内部とハウジングアセンブリを取り囲む周囲環境との間の温度差に依存し得る。周囲環境の温度がハウジングアセンブリ内部の温度よりも高い場合、ヒートパイプおよびループ型サーモサイフォンの凝縮器セクションが蒸発器セクションとして機能し、ヒートパイプの蒸発器セクションが凝縮器セクションとして機能してよく、その結果、熱がハウジングアセンブリ内へ伝達される。

【0063】

ヒートパイプは、モジュラー壁に沿って延びながら水平の向きで配置されるものとして図示されているが、他の例示的な実施形態では、ヒートパイプは、モジュラー壁に沿った他の向き、例えば斜めの向きであってもよい。他の例示的な実施形態では、例として図３から図８に示されるように、壁セグメントが水平の向きではなく垂直の向きで配置される実施形態では、ヒートパイプが垂直の向きで配置されてもよい。さらに、ヒートパイプは、モジュラー壁の設置範囲内に配置されるものとして図示されているが、他の例示的な実施形態では、ヒートパイプは、モジュラー壁の設置範囲を超えて延在し、ヒートパイプがハウジングアセンブリ内からハウジングアセンブリを取り囲む周囲環境へ熱を放出することができる形態係数および表面領域をさらに含んでもよい。

【0064】

本発明は輸送コンテナの用途に特化したものではないが、モジュラー壁の設計の一実施形態では、図１２に示されるように、モジュラー壁は、輸送コンテナ内に適合するサイズであり、輸送および設置が容易なキットとして提供されるようなものである。図１２に示されるように、ハウジングアセンブリが利用される用途に応じて、モジュラー壁には異なる受動型温度制御システムが設けられている。図１２に図示されるキットはモジュラー壁２０２、２０４を示しているが、キットは、熱源の周囲にハウジングアセンブリを画定するのに必要な任意の適切な数のモジュラー壁および壁セグメントを含んでもよいことが理解されるべきである。一例示である実施形態では、キットは、モジュラー壁各々の受動型温度制御システムと共に、モジュラー側壁、モジュラールーフアセンブリ、およびモジュラーベースアセンブリを含んでもよい。キットはまた、壁セグメントや壁カプラなどのモジュラー壁の部品や、受動型温度制御システムの部品などが損傷した場合の交換用部品を含んでもよい。

【0065】

上記の開示は、受動型の自然対流冷却経路の熱除去量と比較して、大きな熱除去量を提供する。ヒートパイプおよび／またはループ型サーモサイフォンの助けを借りて自然対流を利用することにより、冷却の有効性が飛躍的に向上する。一態様では、上記の開示は、マイクロ原子炉の受動冷却のために現存している熱バリアの一部を除去して、マイクロ原子炉が有する高い熱流束に対応するように形態係数を増加させる。この一体型受動冷却手段を備えるモジュラー壁を実施することで、保護構造、熱バリア、および放射能バリアも提供される。これにより、マイクロ原子炉に必要とされる冷却および保護を提供するのに必要な部品を簡素化／その数を削減することができる。

【0066】

受動型温度制御システムは、熱の伝達元であるソースに機械的に連結することで熱除去が達成できるように設計されている。自然対流だけでなく、ヒートパイプおよび／またはサーモサイフォンシステムの自己制御熱伝達能力によって、マイクロ原子炉設計の信頼性を高めることができる。

【0067】

冷却法をモジュラー壁に統合することにより、システムの操作と設置が容易になる。モジュラー壁の連結機能により、ハウジングアセンブリを正確に組み立てることができる。本明細書の他の箇所で言及したように、上記の開示により、熱を周囲環境へ受動的に伝達すること又は周囲環境からの熱を受動的に伝達することから利益を得ることができる、任意の熱源または寒冷源の周囲のハウジングアセンブリが可能となる。受動型温度制御システムは受動的な性質のものであるが、能動的な部品（例えば、ファン、送風機、ウォーターミストなど）がシステムの効率を向上し得る他の実施形態も考えられる。

【0068】

本明細書に記載される主題の様々な態様を以下の例に示す。

【0069】

例１－原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリであって、複数のモジュラー壁と、受動型温度制御システムと、を備える、ハウジングアセンブリ。複数のモジュラー側壁は、原子炉を取り囲むように構成されている。複数のモジュラー壁は、第１のモジュラー壁を備える。受動型温度制御システムは、第１のモジュラー壁に連結されている。受動型温度制御システムは、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。

【0070】

例２－第１のモジュラー壁が、ハウジングアセンブリの周囲のエリアに露出する第１の外側領域と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアに露出する第２の外側領域と、原子炉に露出しており、第１の外側領域と第２の外側領域との中間に配置される内側領域と、を備える、例１に記載のハウジングアセンブリ。

【0071】

例３－受動型温度制御システムが、複数のヒートパイプを備える、例１または２に記載のハウジングアセンブリ。

【0072】

例４－複数のヒートパイプが、第１の外側領域から第２の外側領域まで延びるように構成された第１のヒートパイプを備える、例３に記載のハウジングアセンブリ。

【0073】

例５－複数のヒートパイプが、第１の外側領域から内側領域内の第１の位置まで延びるように構成された第１のヒートパイプと、第２の外側領域から内側領域内の第２の位置まで延びるように構成された第２のヒートパイプと、を備える、例３に記載のハウジングアセンブリ。

【0074】

例６－第１の位置が、第２の外側領域よりも第１の外側領域の近くに配置され、第２の位置が、第１の外側領域よりも第２の外側領域の近くに配置される、例５に記載のハウジングアセンブリ。

【0075】

例７－第１の位置が、第１の外側領域よりも第２の外側領域の近くに配置され、第２の位置が、第２の外側領域よりも第１の外側領域の近くに配置される、例６に記載のハウジングアセンブリ。

【0076】

例８－受動型温度制御システムが、ループ型サーモサイフォンシステムを備える、例１から７のいずれか１つに記載のハウジングアセンブリ。

【0077】

例９－ループ型サーモサイフォンシステムが、第１の外側領域に配置される第１の外側熱交換セクションと、内側領域に配置され、第１の外側熱交換セクションと熱連通する第１の内側熱交換セクションと、第２の外側領域に配置される第２の外側熱交換セクションと、内側領域に配置され、第２の外側熱交換セクションと熱連通する第２の内側熱交換セクションと、を備える、例８に記載のハウジングアセンブリ。

【0078】

例１０－ループ型サーモサイフォンシステムが、第１の外側領域に配置される第１の外側熱交換セクションと、第２の外側領域に配置される第２の外側熱交換セクションと、内側領域に配置され、第１の外側熱交換セクションおよび第２の外側熱交換セクションと熱連通する共通の内側熱交換セクションと、を備える、例８に記載のハウジングアセンブリ。

【0079】

例１１－原子炉と内側領域との間で熱を方向づけるように構成された反射器をさらに備える、例２から１０のいずれか１つに記載のハウジングアセンブリ。

【0080】

例１２－複数のモジュラー壁が、第１のモジュラー壁に取り外し可能に連結するように構成された第２のモジュラー壁をさらに備える、例１から１１のいずれか１つに記載のハウジングアセンブリ。

【0081】

例１３－受動型温度制御システムが、第１の受動型温度制御システムであり、第２のモジュラー壁が、第２のモジュラー壁に連結された第２の受動型温度制御システムを備えており、第２の受動型温度制御システムが、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている、例１２に記載のハウジングアセンブリ。

【0082】

例１４－複数のモジュラー壁が、熱遮蔽および放射能遮蔽を提供するように構成されている、例１から１３のいずれか１つに記載のハウジングアセンブリ。

【0083】

例１５－受動型温度制御システムが、第１のモジュラー壁に組み込まれている、例１から１４のいずれか１つに記載のハウジングアセンブリ。

【0084】

例１６－原子炉を収容するためのキットであって、複数のモジュラー壁と、第１の受動型温度制御システムと、第２の受動型温度制御システムと、を備える、キット。複数のモジュラー壁は、相互に連結して原子炉を取り囲むように構成されている。複数のモジュラー壁は、第１のモジュラー壁と、第１のモジュラー壁に取り外し可能に連結するように構成された第２のモジュラー壁と、を備える。第１の受動型温度制御システムは、第１のモジュラー壁に連結される。第１の受動型温度制御システムは、原子炉と、相互連結されたモジュラー壁を取り囲むエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。第２の受動型温度制御システムは、第２のモジュラー壁に連結される。第２の受動型温度制御システムは、原子炉と、相互連結されたモジュラー壁を取り囲むエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。

【0085】

例１７－第１の受動型温度制御システムが、複数のヒートパイプを備える、例１６に記載のキット。

【0086】

例１８－第１の受動型温度制御システムが、ループ型サーモサイフォンシステムを備える、例１６に記載のキット。

【0087】

例１９－原子炉を収容するように構成されたハウジングアセンブリであって、モジュラー側壁アセンブリと、モジュラールーフアセンブリと、モジュラーベースアセンブリと、モジュラー側壁アセンブリ、モジュラールーフアセンブリ、またはモジュラーベースアセンブリのうちの１つに連結された受動型温度制御システムと、を備える、ハウジングアセンブリ。モジュラー側壁アセンブリは、連結解除可能に連結可能な複数のモジュラー側壁を備える。モジュラー側壁アセンブリ、モジュラールーフアセンブリ、およびモジュラーベースアセンブリは、相互に連結して原子炉を包囲するように構成されている。受動型温度制御システムは、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている。

【0088】

例２０－受動型温度制御システムが、第１の受動型温度制御システムを備えており、ハウジングアセンブリが、モジュラー側壁アセンブリ、モジュラールーフアセンブリ、またはモジュラーベースアセンブリのうちの１つに連結された第２の受動型温度制御システムをさらに備えており、第２の受動型温度制御システムが、原子炉と、ハウジングアセンブリの周囲のエリアと、の間で熱を伝達するように構成されている、例１９に記載のハウジングアセンブリ。

【0089】

前述の開示から明らかなように特に別段の記載がない限り、前述の開示全体にわたって、「処理」、「算出」、「計算」、「決定」、「表示」などの用語を使用する記載は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的（電子的）量として表されるデータを、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、または他の情報記憶部、伝送表示デバイス内の物理的量として表される他のデータへ処理するおよび変換するコンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作およびプロセスを指すことを理解されたい。

【0090】

１つまたは複数の部品が、本明細書において、「～ように構成される」、「～ように構成可能である」、「～ように動作可能である／～ように動作する」、「適合される／適合可能である」、「～できる」、「～ように適合可能である／～ように適合されている」等と言及されることがある。当業者であれば、文脈上別段の必要がない限り、「～ように構成される」は、一般的に、能動状態部品および／または非能動状態部品および／または待機状態部品を包含し得ることを認識するであろう。

【0091】

当業者であれば、一般的に、本明細書、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、概して「オープン」な語として意図されることを認識するであろう（例えば、「含む」という語は、「～を含むが、～に限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」という語は、「少なくとも～有する」と解釈されるべきであり、「含む」という語は、「～を含むが、～に限定されない」と解釈されるべきである）。当業者であればさらに、導入される請求項の記載の特定の数が意図される場合、そのような意図は当該請求項に明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが理解されよう。例えば、理解の一助として、以下の添付の特許請求の範囲には、特許請求の範囲の記載を導入するために「少なくとも１つ」及び「１つまたは複数の」という導入句が使用されている場合がある。しかしながら、このようなフレーズの使用は、たとえ同じ請求項が導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つ」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」によって導入される請求項の記載が、そのように導入された請求項の記載を含むいかなる特定の請求項をも、そのような記載を１つのみ請求項に限定することを意図すると解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つの」又は「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。請求項の記載を導入するために使用される定冠詞も同様である。

【0092】

さらに、導入される請求項の記載の特定の数が明示的に述べられている場合であっても、当業者であれば、そのような記載は通常、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語を伴わない「２つの記載」という素の記載は、通常、少なくとも２つ、又は２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する慣例が使用される場合、一般的に、このような構成は、当業者が慣例を理解する意味を意図している（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣ、および／またはＡとＢとＣなどを有するシステムを含むが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する慣例が使用される場合、一般的に、そのような構成は、当業者が慣例を理解する意味を意図してる（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣ、および／またはＡとＢとＣなどを有するシステムを含むが、これらに限定されない）。当業者にはさらに理解されるであろうが、明細書、特許請求の範囲、または図面のいずれにおいても、２つ以上の選択的な語を提示する離接語および／または離接句は通常、文脈から別段の指示がない限り、語のうちの１つ、語のいずれか、または語の両方を含む可能性を想定していると理解されるべきである。例えば、「Ａ又はＢ」という表現は、通常、「Ａ」又は「Ｂ」、又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解される。

【0093】

添付の特許請求の範囲に関して、当業者であれば、そこに記載された動作は一般的に任意の順序で実行され得ることを理解するであろう。また、様々な動作フロー図がシーケンスで示されているが、様々な動作は図示されている順序以外の順序で実行されてもよく、または同時に実行されてもよいことが理解されるべきである。そのような代替順序の例としては、文脈から別段の指示がない限り、重複順序、インターリーブ順序、中断順序、再順序、増分順序、準備順序、補足順序、同時順序、逆順序、または他の変形順序が挙げられる。さらに、「～に応じて」、「～に関して」、または他の過去形の形容詞などの語は、文脈から別段の指示がない限り、一般に、このような変形を除外することを意図していない。

【0094】

「一態様」、「１つの態様」、「一例示」、「１つの例示」などへの言及は、その態様に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの態様に含まれることを意味することに留意されたい。したがって、本明細書の様々な箇所において「一態様において」、「１つの態様において」、「一例示において」、および「１つの例示において」という表現が現れるが、これらは必ずしもすべてが同じ態様を指すわけではない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の態様において適切に組み合わせられてもよい。

【0095】

本明細書で言及される、および／または出願データシートに記載される特許出願、特許、非特許文献、またはその他の開示資料は、それらの資料が本明細書と矛盾しない限りにおいて、参照により本明細書に組み込まれる。そのため、必要な範囲において、本明細書に明示的に記載される開示は、参照により本明細書に組み込まれる矛盾する資料に優先する。参照により本明細書に組み込まれるとされる資料またはその一部であっても、本明細書に記載される既存の定義、記述、またはその他の開示資料と矛盾するものは、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれる。

【0096】

「備える」（および「備えた」、「備えている」などの「備える」の任意の形）、「有する」（および「有した」、「有している」などの「有する」の任意の形）、「含む」（および「含んだ」、「含んでいる」などの「含む」の任意の形）、および「含有する」（および「含有した」、「含有している」などの「含有する」の任意の形）は、オープンエンドの連結動詞である。その結果、１つまたは複数の要素を「備える」、「有する」、「含む」、または「含有する」システムは、それらの１つまたは複数の要素を所有するが、それらの１つまたは複数の要素のみを所有することに限定されない。同様に、１つまたは複数の特徴を「備える」、「有する」、「含む」、または「含有する」システム、デバイス、または装置の要素は、それらの１つまたは複数の特徴を所有するが、それらの１つまたは複数の特徴のみを所有することに限定されない。

【0097】

本開示において使用される「実質的に」、「およそ」、または「約」という用語は、特に指定がない限り、当業者によって決定される特定の値の許容可能な誤差を意味し、この誤差は、値がどのように測定または決定されるかに部分的に依存する。特定の実施形態において、「実質的に」、「およそ」、または「約」という用語は、１、２、３、または４標準偏差以内を意味する。特定の実施形態において、「実質的に」、「およそ」、または「約」という用語は、所定の値または範囲の５０％、２０％、１５％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、または０．０５％以内を意味する。

【0098】

要約すると、本明細書に記載された概念を採用することによって生じる多数の利点が記載されてきた。１つまたは複数の形態の前述の説明は、例示および説明の目的で提示されたものであり、開示された正確な形態に網羅的または限定的であることを意図するものではない。上記の教示に照らして、変更または変形が可能である。１つまたは複数の形態は、原理および実際の適用を説明するために選択され、それによって当業者が、企図される特定の用途に適するように、様々な形態を、様々な変更を伴って利用することを可能にする。ここに提出される特許請求の範囲は、全体的な範囲を規定することを意図している。

【図1】