JP2000321194A - Filter-testing device - Google Patents

Filter-testing device

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JP2000321194A
JP2000321194A JP11133771A JP13377199A JP2000321194A JP 2000321194 A JP2000321194 A JP 2000321194A JP 11133771 A JP11133771 A JP 11133771A JP 13377199 A JP13377199 A JP 13377199A JP 2000321194 A JP2000321194 A JP 2000321194A
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新太郎 石山
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元雄 文沢
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佐悦 荒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-temperature gas flow where an ultra-fine particle that is nearly equivalent to that being generated at an actual high-temperature gas furnace is carried. SOLUTION: A high-temperature nitrogen gas of a specific pressure is sprayed to silver being melted by a silver particle generator to allow a silver particle to fly, and the silver particle borne on a nitrogen gas flow is carried to a filter 81 for testing where a filter holder 6 is set and a rear-stage filter 82. In the filter holder 6, the inner diameter of a gas flow passage is gradually increased from the upstream side to the downstream and is throttled to a small diameter near the downstream for generating turbulence in the high-temperature gas flow, and at least a filter 81 for testing is set to the region where the turbulence cannot be extinguished.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、銀(Ag)、セシ
ウム(Cs)、ヨウ素(I)等のFP(FusionProduc
t)や核燃料構成材料のカーボン(C)等を除去するフ
ィルタの性能試験を行うフィルタ試験装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an FP (FusionProducer) of silver (Ag), cesium (Cs), iodine (I) or the like.
The present invention relates to a filter test apparatus for performing a performance test of a filter for removing t) and carbon (C) as a constituent material of nuclear fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、原子炉からなる高温ガス炉で高温
ガスを生成し、この高温ガスにより直接タービンを駆動
して発電を行う高温発電システムが研究されている。こ
の高温発電システムでは、原子炉内で発生する前記した
FPの飛翔付着によりタービン機器が高レベルで汚染さ
れるため、そのタービン機器の保守に多大な時間や経
費、さらには危険性等の負担が強いられる。
2. Description of the Related Art Recently, a high-temperature power generation system in which a high-temperature gas is generated in a high-temperature gas reactor including a nuclear reactor and a turbine is directly driven by the high-temperature gas to generate power has been studied. In this high-temperature power generation system, turbine equipment is contaminated at a high level due to the flying adhesion of the FP generated in the nuclear reactor, so that maintenance of the turbine equipment requires a great deal of time, expense, and risk. Be strong.

【0003】そこで、このようなFPをタービン機器の
上流側で捕捉し、タービン機器への飛翔付着を防止する
フィルタが研究開発されている。そして、このフィルタ
の性能試験を行うフィルタ試験装置も提案されている。
[0003] Therefore, a filter has been researched and developed which captures such FP on the upstream side of the turbine equipment and prevents flying adhesion to the turbine equipment. Then, a filter test apparatus for performing a performance test of the filter has been proposed.

【0004】このフィルタ試験装置は、高温ガスのガス
流にFP等価の微粒子を乗せて試験用のフィルタを透過
させ、そのフィルタにおける微粒子の捕捉率を測定する
ものである。
In this filter test apparatus, fine particles equivalent to FP are put on a gas flow of a high-temperature gas and transmitted through a test filter, and the trapping rate of the fine particles in the filter is measured.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このフィル
タ試験装置における微粒子としては、FPの一種である
銀を使用しているものの、この銀をシリンダからプラン
ジャにより微量を押し出して高温ガス流に乗せるもので
あったため、超微粒子として押し出すことが困難で、粒
子が片寄ったり集合したり、あるいはガス流配管壁面に
付着したりし、さらには詰まりが発生して連続供給がで
きなくなったりして、良好なフィルタ試験装置を実現す
ることができなかった。
However, as the fine particles in this filter test apparatus, silver, which is a kind of FP, is used, but a small amount of this silver is extruded from a cylinder by a plunger and put on a high-temperature gas flow. Therefore, it is difficult to extrude as ultra-fine particles, and the particles are shifted or aggregated, or adhere to the gas flow pipe wall surface, and further, clogging occurs and continuous supply cannot be performed. A filter test device could not be realized.

【0006】また、カーボン容器内に銀を入れて高周波
誘導加熱により溶融蒸発させ、その蒸発した銀を冷たい
ガス流(窒素)に乗せることも行われているが、これで
は蒸発した銀が直ちに結晶化して大きな粒子となり、や
はり良好なフィルタ試験装置を実現することができなか
った。
[0006] In addition, silver is put into a carbon container, melted and evaporated by high-frequency induction heating, and the evaporated silver is put on a cold gas stream (nitrogen). In this case, the evaporated silver is immediately crystallized. As a result, it became impossible to realize a good filter test apparatus.

【0007】以上の問題は、使用する粒子として銀以外
の粒子を使用する場合でも同様であった。
[0007] The above problems are the same even when particles other than silver are used as the particles to be used.

【0008】本発明の課題は、現実の高温ガス炉におい
て発生する超粒子と等価な超微粒子乗せた高温ガス流を
得られるようにし、以て良好なフィルタ性能試験が行え
るようにしたフィルタ試験装置を提供することである。
[0008] An object of the present invention is to provide a filter test apparatus capable of obtaining a high-temperature gas flow carrying ultra-fine particles equivalent to super-particles generated in an actual high-temperature gas furnace, thereby enabling a good filter performance test. It is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明は、所定圧力のガス流を発生する手段
と、該ガス流を輸送する配管の途中に設けられ発生した
超微粒子を前記ガス流にほぼ均等に乗せる超微粒子発生
手段と、前記超微粒子発生手段の配管下流に配置され初
段に試験用フィルタがその下流に後段フィルタがセット
されたフィルタホルダと、前記超微粒子発生手段の上流
の配管および前記超微粒子発生装置と前記フィルタホル
ダとの間の配管を所定の温度に加熱する第1の加熱手段
とを具備するよう構成した。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, a first aspect of the present invention is a means for generating a gas flow having a predetermined pressure, and ultrafine particles generated in a pipe for transporting the gas flow. An ultra-fine particle generating means for placing the ultra-fine particle generator on the gas flow substantially uniformly, a filter holder in which a test filter is set downstream of a pipe of the ultra-fine particle generating means and a downstream filter is set downstream thereof, and the ultra-fine particle generating means And a first heating means for heating a pipe between the ultra fine particle generator and the filter holder to a predetermined temperature.

【0010】第2の発明は、第1の発明において、前記
超微粒子発生手段が、銀、セシウム、ヨウ素、カーボ
ン、その他の飛翔用材料を封入する坩堝手段と、該坩堝
手段を加熱して前記飛翔用材料を溶融させる第2の加熱
手段と、上流から輸送されてくる前記ガス流を前記坩堝
手段内の飛翔用材料に吹き付けるノズル手段と、前記坩
堝手段内において前記ガス流により吹き飛ばされた前記
飛翔用材料の超微粒子を下流に送出するガイド手段とを
有するよう構成した。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the ultrafine particle generating means includes a crucible means for enclosing silver, cesium, iodine, carbon, and other flying materials, and the crucible means is heated by heating the crucible means. Second heating means for melting the flying material, nozzle means for spraying the gas flow transported from upstream onto the flying material in the crucible means, and the gas blown by the gas flow in the crucible means And guide means for sending the ultrafine particles of the flying material downstream.

【0011】第3の発明は、第2の発明において、前記
坩堝手段が分解組立可能に構成されているようにした。
In a third aspect based on the second aspect, the crucible means is configured to be disassembled and assembled.

【0012】第4の発明は、第1乃至第3の発明におい
て、前記フィルタホルダが、上流側から下流側にかけて
内径が大きくなり、該大きな内径が途中に形成された段
部により前記上流側とほぼ同じ小さな内径に絞られほぼ
その内径のまま下流に連続するガス流通路を有し、前記
段部の下流における前記段部で形成されたガス乱流が消
滅しない領域に試験用フィルタをセットする第1フィル
タセット部が形成され、該第1フィルタセット部の下流
に後段フィルタをセットする第2フィルタセット部が形
成されているよう構成した。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the filter holder has a larger inner diameter from the upstream side to the downstream side, and the filter holder is connected to the upstream side by a step formed in the middle. A test filter is set in a region having a gas flow passage which is constricted to the same small inner diameter and continues downstream with the same inner diameter, and a gas turbulence formed in the step portion does not disappear downstream of the step portion. A first filter set portion is formed, and a second filter set portion for setting a subsequent filter is formed downstream of the first filter set portion.

【0013】第5の発明は、第4の発明において、前記
段部の角部および隅部が、滑らかに形成されているよう
構成した。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the corners and the corners of the step are formed smoothly.

【0014】第6の発明は、第4又は第5の発明におい
て、前記第1フィルタセット部および前記第2フィルタ
セット部が、各々分解組立可能に形成されているよう構
成した。
In a sixth aspect based on the fourth or fifth aspect, the first filter set and the second filter set are formed so as to be disassembled and assembled.

【0015】第7の発明は、第1乃至第6の発明におい
て、前記ガス流が、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴン
ガス、空気、燃焼ガス、その他のガスから成るガス流で
あるよう構成した。
In a seventh aspect based on the first to sixth aspects, the gas flow is a gas flow comprising nitrogen gas, helium gas, argon gas, air, combustion gas, and other gases.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】[第1の実施形態]図1は本発明
のフィルタ試験装置の実施形態の全体を示すシステム図
である。同図において、1はキャリアガスとしての窒素
ガスを供給する膜圧窒素発生器等からなる窒素ガス供給
装置、2は配管(例えば12.7mmφ、SUS316)、3は圧力
調整装置、4はそれら配管2に装着した高周波誘導加熱
コイル、5は窒素ガスに乗せるための銀粒子を発生させ
る銀粒子発生器、6は試験用のフィルタと別のフィルタ
をセットするためのフィルタホルダ、7は最終的に排気
する窒素ガスを冷却するための2重管式水冷方式の冷却
器である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a system diagram showing an entire embodiment of a filter test apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a nitrogen gas supply device comprising a film pressure nitrogen generator or the like for supplying nitrogen gas as a carrier gas, 2 is a pipe (for example, 12.7 mmφ, SUS316), 3 is a pressure regulator, 4 is a pipe 2 5 is a silver particle generator for generating silver particles to be put on nitrogen gas, 6 is a filter holder for setting a test filter and another filter, and 7 is finally exhausted. This is a double-tube water-cooling type cooler for cooling the nitrogen gas to be cooled.

【0017】このフィルタ試験装置では、窒素ガス供給
装置1から0.8 Nm3/h程度の流量で窒素ガスが供給さ
れ、圧力調整装置3において0.1 Kg/cm2程度に減圧調整
されてから、配管2により銀粒子発生器5に吹き付けら
れる。高周波誘導加熱コイル4は、内部に冷却水を流通
した銅製パイプのコイルであり、配管2に巻き付けてら
れており、そのコイル4に高周波電流を流すことにより
渦電流発熱して、銀粒子発生器5の上流側および下流側
の窒素ガスを約900℃程度に加熱する。銀粒子発生器
5は、後記する加熱手段(506)で例えば900〜1
200℃程度に加熱溶融させた銀Agに対して前記した
窒素ガスを吹き付け、蒸発している銀粒子を弾き飛ばし
てその窒素ガス流にほぼ均等に乗せるものである。ここ
で、発生する銀超微粒子の量は、その加熱温度、窒素ガ
スの量、そのガス流の吹き付け速度等に比例して増大す
る。フィルタホルダ6は加熱手段(606)により90
0℃程度に加熱されており、ここでは、その上流側に試
験用フィルタをセットすると共に下流側に後段フィルタ
をセットして保持し、事後にそれらのフィルタを取り出
して前段の試験用フィルタで捕捉した銀粒子量と、全フ
ィルタで捕捉した全銀粒子量を比較(重量比、あるいは
化学反応を利用した分析)することにより、前段の試験
用フィルタの性能(捕捉率)を測定する。このフィルタ
ホルダ6での圧力損失は0.1 Kg/cm2程度であり、そこを
通過した窒素ガスは冷却器7で70℃程度に冷却されて
から、大気に排出される。
In this filter test apparatus, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply apparatus 1 at a flow rate of about 0.8 Nm 3 / h, and the pressure is adjusted to about 0.1 Kg / cm 2 by the pressure adjustment apparatus 3. Is sprayed on the silver particle generator 5. The high-frequency induction heating coil 4 is a coil of a copper pipe through which cooling water is circulated, is wound around the pipe 2, generates eddy current by flowing high-frequency current through the coil 4, and generates a silver particle generator. 5 is heated to about 900 ° C. on the upstream and downstream sides of the nitrogen gas. The silver particle generator 5 is, for example, 900 to 1 by heating means (506) described later.
The above-mentioned nitrogen gas is sprayed on silver Ag heated and melted at about 200 ° C., and the evaporated silver particles are blown off so as to be almost evenly put on the nitrogen gas flow. Here, the amount of the generated ultrafine silver particles increases in proportion to the heating temperature, the amount of nitrogen gas, the blowing speed of the gas flow, and the like. The filter holder 6 is heated 90 by the heating means (606).
It is heated to about 0 ° C. Here, a test filter is set on the upstream side, and a post-stage filter is set and held on the downstream side. After that, those filters are taken out and captured by the pre-stage test filter. The performance (capture rate) of the preceding test filter is measured by comparing the amount of silver particles obtained and the amount of total silver particles captured by all filters (analysis using a weight ratio or a chemical reaction). The pressure loss in the filter holder 6 is about 0.1 Kg / cm 2 , and the nitrogen gas passing therethrough is cooled to about 70 ° C. by the cooler 7 and then discharged to the atmosphere.

【0018】図2は銀粒子発生器5の詳細を示す断面図
である。501は銀Agを坩堝501aに入れた坩堝ブ
ロック、502は坩堝501aに連続する穴502aを
もつブロック、503はガス流の配管上流側に連続する
ノズル201の先端を坩堝501aの直上にガイドする
と共に坩堝501aから弾き飛ばされた粒子を下流側配
管202にガイドするガイドブロックである。また、5
04は坩堝501aを温度制御するためにその温度を測
定するサーモカップル等の温度測定素子、505は銀粒
子発生器5の全体を保温するセラミックス等からなる保
温材、506は内部に冷却水が流通する銅製の高周波誘
導加熱コイルである。なお、ブロック501と502と
の間は、ボルト(図示せず)とメタルOリング507に
よって水密的に結合されている。ここにおけるブロック
501〜503としては、耐熱鋼が好ましい。
FIG. 2 is a sectional view showing details of the silver particle generator 5. Reference numeral 501 denotes a crucible block in which silver Ag is placed in a crucible 501a; 502, a block having a hole 502a that is continuous with the crucible 501a; This is a guide block for guiding particles flipped out of the crucible 501a to the downstream pipe 202. Also, 5
04 is a temperature measuring element such as a thermocouple for measuring the temperature of the crucible 501a to control the temperature, 505 is a heat insulating material made of ceramics or the like for keeping the entire silver particle generator 5, and 506 is a cooling water flowing inside. High frequency induction heating coil made of copper. The blocks 501 and 502 are watertightly connected by bolts (not shown) and metal O-rings 507. Here, the blocks 501 to 503 are preferably made of heat-resistant steel.

【0019】この銀粒子発生器5では、坩堝501aに
封入した銀Agが高周波誘導加熱コイル506により9
00〜1200℃(少量発生の場合ほぼ960℃)程度
に加熱溶融されており、そこに900℃程度に加熱され
た窒素ガス流がノズル201から0.1 Kg/cm2程度の圧力
で直接吹き付けられることにより、蒸発している銀粒子
が高温のまま飛び出し、窒素ガス流にほぼ均等に乗って
配管202から下流に流出していく。このときの銀粒子
の発生量は2×1013atom/s程度であり、その粒子の径は
0.001〜10μm程度である。よって、例えば2週間連続
運転するときは、坩堝501aには余裕をみて0.47cc程
度の銀を封入しておけばよい。
In the silver particle generator 5, silver Ag sealed in the crucible 501 a is cooled by a high-frequency induction heating coil 506.
It is heated and melted to about 1200 to 1200 ° C (approximately 960 ° C for small quantities), and a nitrogen gas stream heated to about 900 ° C is directly blown from the nozzle 201 at a pressure of about 0.1 Kg / cm 2. As a result, the evaporated silver particles fly out at a high temperature, flow almost evenly in the nitrogen gas flow, and flow downstream from the pipe 202. The amount of silver particles generated at this time is about 2 × 10 13 atom / s, and the diameter of the particles is
It is about 0.001 to 10 μm. Therefore, for example, when operating continuously for two weeks, about 0.47 cc of silver may be sealed in the crucible 501a with a margin.

【0020】図3はフィルタホルダ6の詳細を示す断面
図である。601はガス流の流入側ブロックであり、上
端は高周波誘導加熱コイル4付きの配管2を経由して銀
粒子発生器5に接続され、そのガス流通路601aは上
部から下方にかけてその内径が例えば10度勾配で順次
大きくなり、その下端は上部の内径の4〜5倍(例えば
41.8 mm)に大きくなっている。602は乱流形成ブロ
ックであり、流入側ブロック601のガス流通路601
aに連続する大径のガス流通路602aが形成され、そ
のガス流通路602aの下部は段部602bにおいて前
記ガス流通路601aの上部の内径と同程度の狭い内径
(例えば10mm)のガス流通路602cとなるよう絞ら
れている。この段部602bから下端までのガス流通路
602cの長さは例えば20mm程度に短くなっている。
なお、このガス流通路602aから602cに内径が変
化する段部602bでは、角や隅部分や滑らかに形成さ
れている。603は上部フィルタガイドブロック、60
4は下部フィルタガイドブロックである。上部フィルタ
ガイドブロック603では、その上端にそのガス流通路
603aより大きな径(ほぼ2倍)のフィルタセット部
603bが形成され、そこに試験用フィルタ81がセッ
トされて乱流形成ブロック602との間で保持されてい
る。下部フィルタガイドブロック604では、その上端
にそのガス流通路604aより大きな径(ほぼ2倍)の
フィルタセット部604bが形成され、そこに下段フィ
ルタ82がセットされて上部フィルタガイドブロック6
03との間で保持されている。これらのフィルタ81,
82の外径もガス流通路603a,604aの例えばほ
ぼ2倍となっている。なお、ブロック601と602の
間、602と603の間、603と604との間は、各
々ボルト(図示せず)およびメタルOリング605によ
って水密的に結合されている。また、このフィルタホル
ダ6の周囲には、銀粒子発生器5と同様に、内部に冷却
水が流通する銅製の高周波誘導加熱コイル606が保温
材(図示せず)を介して巻き付けられている(図1参
照)。
FIG. 3 is a sectional view showing details of the filter holder 6. Reference numeral 601 denotes a gas flow inflow side block, the upper end of which is connected to the silver particle generator 5 via the pipe 2 with the high-frequency induction heating coil 4, and whose gas flow passage 601a has an inner diameter of 10 The lower end is 4 to 5 times the inner diameter of the upper part (for example,
41.8 mm). Reference numeral 602 denotes a turbulence forming block, which is a gas flow passage 601 of the inflow side block 601.
a large-diameter gas flow passage 602a that is continuous with the gas flow passage 602a. 602c. The length of the gas flow passage 602c from the step 602b to the lower end is reduced to, for example, about 20 mm.
In the step portion 602b whose inner diameter changes from the gas flow passage 602a to the gas flow passage 602c, a corner or a corner portion or a smooth portion is formed. 603, an upper filter guide block;
4 is a lower filter guide block. In the upper filter guide block 603, a filter set portion 603b having a larger diameter (almost twice) than that of the gas flow passage 603a is formed at the upper end, and the test filter 81 is set there. Is held in. At the upper end of the lower filter guide block 604, a filter set portion 604b having a larger diameter (almost twice) than that of the gas flow passage 604a is formed, and the lower filter 82 is set there, and the upper filter guide block 6 is set.
03 is maintained. These filters 81,
The outer diameter of 82 is, for example, approximately twice as large as the gas flow passages 603a and 604a. The blocks 601 and 602, the blocks 602 and 603, and the blocks 603 and 604 are water-tightly connected by bolts (not shown) and metal O-rings 605, respectively. Similarly to the silver particle generator 5, a high-frequency induction heating coil 606 made of copper through which cooling water flows is wound around the filter holder 6 via a heat insulating material (not shown). (See FIG. 1).

【0021】試験用フィルタ81の試験断面積はガス流
通路602c,603aの断面積と同じで比較的大きい
(内径10mm程度)ため、その窒素ガスの流速が中央部
で速く周辺部が遅くなるような不均一分布、つまり層流
となりやすく、適正なフィルタ試験を行うことができな
くなる。これを解決するためには、ガス流通路に絞りを
形成して乱流を発生させることが考えられるが、この絞
りではその部分では乱流になるものの、元の径の戻った
下流部分では層流に戻り、効果的でない。
Since the test cross-sectional area of the test filter 81 is the same as the cross-sectional area of the gas flow passages 602c and 603a and is relatively large (about 10 mm in inner diameter), the flow rate of the nitrogen gas is high in the central portion and slow in the peripheral portion. A non-uniform distribution, that is, a laminar flow is likely to occur, and an appropriate filter test cannot be performed. In order to solve this problem, it is conceivable that a turbulence is generated by forming a throttle in the gas flow passage.The turbulence occurs at that portion in the throttle, but the turbulent flow occurs at the downstream portion where the original diameter returns. Returning to the flow, not effective.

【0022】そこで本実施形態では、ガス流通路の内径
をブロック601において4〜5倍程度に連続的に順次
大きくしその大径部分をブロック602の下部近くまで
同じ径で連続させ、そのブロック602の下部の段部6
02bで再度元の内径に戻すように形成して、その問題
を解決した。ここでは、ガス流通路の内径が大きくなっ
た部分でガス流の流速が一旦低下して安定した層流とな
り、段部602bで乱流となって高速化し、その後はも
との狭い内径の流路内を流れるので、乱流状態つまり流
速分布がほぼ均一な状態が少なくともガス流通路602
cから603aにかけて、さらにガス流通路604aま
ではしばらく継続し、層流になる以前にフィルタ81,
82に流入するようになる。このとき、段部602bの
角部や隅部が滑らかであるので、その流速分布はより均
一化される。したがって、フィルタ81,82には流速
分布が均一で銀粒子がほぼ均一乗った窒素ガスが流入す
るので、フィルタ81の有効フィルタ面積部分を均一に
試験できる。
Therefore, in the present embodiment, the inner diameter of the gas flow passage is successively increased about 4 to 5 times in the block 601 and the large diameter portion is continuously formed with the same diameter near the lower portion of the block 602. Step 6 at the bottom of
02b was formed to return to the original inner diameter again to solve the problem. Here, the flow velocity of the gas flow temporarily decreases at a portion where the inner diameter of the gas flow passage becomes large, and becomes a stable laminar flow. The flow becomes turbulent at the step portion 602b to increase the speed. Since the gas flows in the passage, a turbulent state, that is, a state in which the flow velocity distribution is substantially uniform, is at least in the gas flow path 602.
c to 603a and further to the gas flow passage 604a for a while.
82. At this time, since the corners and corners of the step portion 602b are smooth, the flow velocity distribution is made more uniform. Therefore, since nitrogen gas having a uniform flow velocity distribution and silver particles substantially uniformly flows into the filters 81 and 82, the effective filter area of the filter 81 can be uniformly tested.

【0023】前記したように、本試験装置を例えば2週
間連続運転してから試験用フィルタ81と後段フィルタ
82を取り外し、その試験用フィルタ81で捕捉した銀
粒子の重量をD1とし、後段フィルタ82で捕捉した銀
粒子の重量をD2とすると、D1/(D1+D2)によ
り試験用フィルタ81の捕捉率を測定することができ
る。
As described above, after the test apparatus has been continuously operated, for example, for two weeks, the test filter 81 and the post-filter 82 are removed, and the weight of the silver particles captured by the test filter 81 is D1, and the post-filter 82 Assuming that the weight of the silver particles captured in step is D2, the capture rate of the test filter 81 can be measured by D1 / (D1 + D2).

【0024】[その他の実施の形態]なお、上記では試
験用フィルタ81で捕捉されなかった銀粒子が後段のフ
ィルタ82によって完全に捕捉されることを前提として
いるが、後段のフィルタ82で完全に捕捉できない場合
には、後段フィルタを増加してフィルタ段数をn(≧
3)段以上にし、D1/(D1+D2+・・・+Dn)
(D2〜Dnは後段フィルタで各々捕捉した銀粒子の重
量)により試験用フィルタ81の捕捉率を測定すればよ
い。また、各フィルタで捕捉した銀粒子量は、重量によ
らず、HNO3により溶解させて化学分析により測定す
ることもできる。
[Other Embodiments] In the above description, it is assumed that silver particles not captured by the test filter 81 are completely captured by the subsequent filter 82, but are completely captured by the subsequent filter 82. If it cannot be captured, the number of subsequent filters is increased to increase the number of filter stages to n (≧
3) More than steps, D1 / (D1 + D2 + ... + Dn)
The capture rate of the test filter 81 may be measured by (D2 to Dn are the weights of the silver particles captured by the subsequent filters). Further, the amount of silver particles captured by each filter can be measured by chemical analysis after dissolving with HNO 3 irrespective of weight.

【0025】また、以上の説明では銀粒子をフィルタに
運ぶキャリアガスとして窒素ガスを使用したが、アルゴ
ンガス、ヘリウムガス、空気、燃焼ガスやその他の任意
のガスを使用することができる。さらに、本発明のフィ
ルタ試験装置は、原子炉からなる高温ガス炉の飛翔物
(前記した銀以外にもヨウ素、セシウム、カーボン等が
ある。)を捕捉するフィルタの試験にとどまらず、その
温度範囲は最高4000℃程度まで、圧力は最高20Kg
/cm2程度までの条件での各種の飛翔物の捕捉用フィルタ
の試験に利用でき、例えば、トカマク炉等の核融合炉の
飛翔物捕捉用フィルタ、原子力施設の飛翔物捕捉用フィ
ルタ、石炭高温ガス化発電施設の飛翔物捕捉用フィル
タ、火災や爆発事故での飛翔物捕捉用フィルタ、ガスタ
ービンやジェットタービンでの混入飛翔物捕捉用フィル
タ、人工衛星への宇宙空間からの飛翔物の捕捉用フィル
タ等の試験用として利用できる。
In the above description, nitrogen gas is used as a carrier gas for carrying silver particles to the filter. However, argon gas, helium gas, air, combustion gas, or any other gas can be used. Further, the filter test apparatus of the present invention is not limited to the test of a filter that captures flying objects (such as iodine, cesium, and carbon other than silver described above) in a high-temperature gas reactor including a nuclear reactor, and the temperature range is not limited to this. Up to about 4000 ℃, pressure up to 20kg
/ cm can be used to test the trapping filter for various projectile in conditions up to about 2, for example, projectile capturing filter fusion reactor tokamak furnace, projectile capturing filter nuclear facilities, coal high-temperature Filters for capturing flying objects in gasification power generation facilities, filters for capturing flying objects in fires and explosions, filters for capturing mixed flying objects in gas turbines and jet turbines, and capturing flying objects from space to artificial satellites It can be used for testing filters and the like.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上から第1の発明によれば、所望の飛
翔物をほぼ均等に高温ガス流に乗せて試験用フィルタお
よび後段フィルタに輸送することができるので、試験用
フィルタの性能を適正に試験することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a desired flying object can be transported to the test filter and the succeeding filter while being almost evenly put on the high-temperature gas flow, so that the performance of the test filter can be properly adjusted. Can be tested.

【0027】第2、第3の発明によれば、溶融し蒸発し
た飛翔用材料に対して高温ガスを吹き付けるので、飛翔
物を正確に超微粒子の形で飛翔させることでき、より適
正なフィルタ試験を行うことができるようになる。
According to the second and third aspects of the present invention, since a high-temperature gas is blown to the molten and evaporated flying material, the flying object can be accurately fly in the form of ultrafine particles, and a more appropriate filter test can be performed. Will be able to do.

【0028】第4乃至第6の発明によれば、試験用フィ
ルタに対して流れるガス流が乱流となりその速度分布が
ほぼ均等となるので、そのフィルタを性能試験をより適
正に行うことができるようになる。
According to the fourth to sixth aspects of the present invention, the gas flow flowing to the test filter becomes turbulent and its velocity distribution becomes substantially uniform, so that the performance test of the filter can be performed more appropriately. Become like

【0029】第7の発明によれば、あらゆるガス流が使
用できるので、各種用途用のフィルタの性能試験が可能
となる。
According to the seventh aspect, since any gas flow can be used, performance tests of filters for various uses can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態のフィルタ試験装置のシス
テム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a filter test apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 銀粒子発生器の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a silver particle generator.

【図3】 フィルタホルダの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a filter holder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:窒素ガス供給装置、2:配管、3:圧力調整装置、
4:高周波誘導加熱コイル、5:銀粒子発生器、50
1:坩堝ブロック、502:ブロック、503:ガイド
ブロック、6:フィルタホルダ、601:流入側ブロッ
ク、602:乱流形成ブロック、603:上部フィルタ
ガイドブロック、604:下部フィルタガイドブロッ
ク、7:冷却器。
1: nitrogen gas supply device, 2: piping, 3: pressure regulator,
4: High frequency induction heating coil, 5: Silver particle generator, 50
1: crucible block, 502: block, 503: guide block, 6: filter holder, 601: inflow side block, 602: turbulence formation block, 603: upper filter guide block, 604: lower filter guide block, 7: cooler .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 文沢 元雄 茨城県東茨城郡大洗町成田町新堀3607 日 本原子力研究所大洗研究所内 (72)発明者 荒井 佐悦 東京都渋谷区恵比寿3丁目43番2号 日機 装株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Motoo Fumizawa 3607 Niibori-cho, Narita-cho, Oarai-cho, Higashiibaraki-gun, Ibaraki Japan (72) Inventor Saetsu Arai 3-chome Ebisu, Shibuya-ku, Tokyo 43-2 Nikkiso Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定圧力のガス流を発生する手段と、該ガ
ス流を輸送する配管の途中に設けられ発生した超微粒子
を前記ガス流にほぼ均等に乗せる超微粒子発生手段と、
前記超微粒子発生手段の配管下流に配置され初段に試験
用フィルタがその下流に後段フィルタがセットされたフ
ィルタホルダと、前記超微粒子発生手段の上流の配管お
よび前記超微粒子発生装置と前記フィルタホルダとの間
の配管を所定の温度に加熱する第1の加熱手段とを具備
することを特徴とするフィルタ試験装置。
1. A means for generating a gas flow having a predetermined pressure, and ultra-fine particle generating means provided in the middle of a pipe for transporting the gas flow, the generated ultra-fine particles being substantially evenly loaded on the gas flow,
A filter holder in which a test filter is set at the first stage and a downstream filter is set downstream thereof at the first stage, and a pipe upstream of the ultra-fine particle generating unit and the ultra-fine particle generator and the filter holder are arranged downstream of the ultra-fine particle generating unit. And a first heating means for heating a pipe between them to a predetermined temperature.
【請求項2】前記超微粒子発生手段が、銀、セシウム、
ヨウ素、カーボン、その他の飛翔用材料を封入する坩堝
手段と、該坩堝手段を加熱して前記飛翔用材料を溶融さ
せる第2の加熱手段と、上流から輸送されてくる前記ガ
ス流を前記坩堝手段内の飛翔用材料に吹き付けるノズル
手段と、前記坩堝手段内において前記ガス流により吹き
飛ばされた前記飛翔用材料の超微粒子を下流に送出する
ガイド手段とを有することを特徴とする請求項1に記載
のフィルタ試験装置。
2. The method according to claim 2, wherein the means for generating ultrafine particles comprises silver, cesium,
Crucible means for enclosing iodine, carbon, and other flying materials; second heating means for heating the crucible means to melt the flying materials; and the crucible means for flowing the gas stream transported from upstream. 2. The nozzle according to claim 1, further comprising: nozzle means for spraying the flying material in the inside, and guide means for sending out the ultrafine particles of the flying material blown off by the gas flow in the crucible means downstream. Filter testing equipment.
【請求項3】前記坩堝手段が分解組立可能に構成されて
いることを特徴とする請求項2に記載のフィルタ試験装
置。
3. The filter test apparatus according to claim 2, wherein said crucible means is configured to be disassembled and assembled.
【請求項4】前記フィルタホルダが、上流側から下流側
にかけて内径が大きくなり、該大きな内径が途中に形成
された段部により前記上流側とほぼ同じ小さな内径に絞
られほぼその内径のまま下流に連続するガス流通路を有
し、前記段部の下流における前記段部で形成されたガス
乱流が消滅しない領域に試験用フィルタをセットする第
1フィルタセット部が形成され、該第1フィルタセット
部の下流に後段フィルタをセットする第2フィルタセッ
ト部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3
に記載のフィルタ試験装置。
4. An inner diameter of the filter holder increases from an upstream side to a downstream side, and the large inner diameter is reduced to substantially the same small inner diameter as that of the upstream side by a step formed in the middle, and the downstream diameter remains substantially the same as that of the upstream side. A first filter set portion for setting a test filter in a region downstream of the step portion where the gas turbulence formed in the step portion does not disappear downstream of the step portion; 4. A second filter setting section for setting a post-stage filter downstream of the setting section.
3. The filter test apparatus according to 1.
【請求項5】前記段部の角部および隅部が、滑らかに形
成されていることを特徴とする請求項4に記載のフィル
タ試験装置。
5. The filter test apparatus according to claim 4, wherein the corners and the corners of the step are formed smoothly.
【請求項6】前記第1フィルタセット部および前記第2
フィルタセット部が、各々分解組立可能に形成されてい
ることを特徴とする請求項4又は5に記載のフィルタ試
験装置。
6. The first filter set section and the second filter set section.
The filter test apparatus according to claim 4, wherein the filter set portions are formed so as to be disassembled and assembled.
【請求項7】前記ガス流が、窒素ガス、ヘリウムガス、
アルゴンガス、空気、燃焼ガス、その他のガスから成る
ガス流であることを特徴とする請求項1乃至6に記載の
フィルタ試験装置。
7. The method according to claim 1, wherein the gas flow comprises nitrogen gas, helium gas,
The filter test apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the filter test apparatus is a gas stream composed of argon gas, air, combustion gas, and other gases.
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