JP3499245B2 - 原子力発電所の非常用冷却装置への水を濾過するストレーナ装置 - Google Patents

原子力発電所の非常用冷却装置への水を濾過するストレーナ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、底部に水プールが形成された格納容器内に
配置される原子炉を有する形式の原子力発電所の非常用
冷却装置への水を濾過するストレーナ装置に関し、より
詳しくは、このストレーナ装置はプール内に配置され、
且つ、炉心に許容できない温度上昇が生じた場合に炉心
を冷却するため、必要な場合にプールから取り出され且
つ非常用冷却装置のノズルに供給される水を濾過する機
能を有し、ストレーナ装置は少なくとも１つのハウジン
グを有し、該ハウジングは１つ又は幾つかの孔穿きスト
レーナ壁を備え、水が、該ストレーナ壁を通ってハウジ
ングの外部からハウジング内に吸引され且つその後にハ
ウジングに連結された導管を介して非常用冷却装置に供
給されるように構成されている。
発明の背景 上記種類のストレーナ装置は、２つの主な形式に分け
ることができる。すなわち、第１の形式はストレーナハ
ウジングの逆洗（バックフラッシング）手段を備えたも
のであり、第２の形式はこのような手段を全く備えてい
ないものである。第１の形式のストレーナ装置は、ハウ
ジングの孔穿きストレーナ壁が、原子炉格納容器内を循
環する繊維その他の不純物による予期せぬ目詰まりを起
こす箇所で洗浄できる点で安全性の面で有利であるとい
う長所を有している。これは、必要なときに作動するポ
ンピングユニットが連結された特殊な供給導管を介し
て、ストレーナハウジング内にきれいな洗浄水を供給す
ることにより行なわれる。
しかしながら、このようなストレーナ構造の重要な問
題点は、ポンピングユニット及び特殊な洗浄水導管の製
造及び設置に費用が嵩むことである。また、これらは、
ストレーナハウジングの外部領域にかなり大きいスペー
スを必要とする。他の形式、すなわち逆洗手段が全く設
けられていないストレーナ構造は、比較的安価でスペー
スを節約できるけれども、ストレーナ壁の孔が目詰まり
した場合に機能を停止するため、安全性の点で制限され
る。
発明の要約 本発明は、従来技術によるストレーナ装置の上記問題
点を解消し且つ逆洗を全く必要としないで常にきれいに
維持されるストレーナ壁を備えた簡単で安価なストレー
ナ装置を提供することを意図する。
従って、本発明の主目的は、必要が生じた場合にでき
る限り迅速に、水を水プールから非常用冷却装置に信頼
性をもって供給できるようにするため、そのうちの一つ
が常に自動的にきれいに維持される少なくとも２つの分
離ストレーナ壁すなわちストレーナ壁面を備えたストレ
ーナ装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ストレーナ壁の孔をきれいな状
態すなわち開通状態に維持する手段であって、ストレー
ナハウジング自体の内部に取り付けることができると同
時に、ストレーナハウジングの外部領域にスペースを要
するいかなる形式の連結部品をも必要としない構造を有
する手段を備えたストレーナ装置を提供することにあ
る。
本発明によれば、少なくともその主目的は、請求の範
囲第１項に記載の特徴により達成される。
従来技術の更に詳細な説明 ストレーナハウジングの孔穿き外囲面の外側に繊維が
堆積した場合には、繊維は連続周方向マットを形成す
る。既知のストレーナ構造では、逆洗によりこの繊維マ
ットを離脱させるときにかなりの困難に遭遇する。スト
レーナ壁の孔を通って内部から半径方向外方に流される
洗浄水は、繊維マットを完全且つ瞬時に解放することは
なく、最初は、水流は、繊維構造を破壊すると同時にマ
ットを引っ張るに過ぎない。従って、マットの除去は、
個々の繊維が首尾よく解放されてマットから除去される
態様で行なわれる。マットが弱化し始めてストレーナ壁
を離れる小塊に徐々に分割されるのは、かなりの流体力
学的作用を受けた後である。これらの困難性に対処する
ため、半径方向に突出する翼（これらの翼は、堆積した
繊維マットを、逆洗によりストレーナ壁から容易に離脱
される周方向に分離した個々の幾つかのセクションに分
割する）をストレーナ壁の外面に設けることが示唆され
ている。これは、国際出願PCT/SE 93/01042に開示され
ている。
本発明の好ましい実施例により、上記形式の半径方向
突出翼は予知されており、従って翼自体は既知のもので
ある。
［図面の簡単な説明］ 第１図は、ストレーナ装置（この場合は、単一の簡単
なハウジングからなる）の内部を示す一部を破断した斜
視図である。
第２図は、非緊締状態にある可撓性シールド手段ユニ
ットを示す側面図である。
第３図は、第２図のシールド手段ユニットの機械的ば
ね形成部分を通る拡大部分断面図である。
第４図は、第１図のストレーナハウジングの縦断面図
であり、シールド手段が第１機能状態にあるところを示
すものである。
第５図は、ストレーナハウジングの水平断面図であ
り、シールド手段ユニットが第４図と同じ第１機能状態
にあるところを示すものである。
第６図は、第４図と同様な縦断面図であり、シールド
手段が第２機能状態にあるところを示すものである。
第７図は、２つの別々のストレーナハウジングを備え
た本発明の装置の他の実施例を示す一部を破断した概略
側面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 第１図において、基本的に円筒状のストレーナハウジ
ングの全体が参照番号１で示されており、ハウジング１
は、例えば金属シートに穿けられた孔の形状をなす多数
の小孔を備えた管状のストレーナ壁２を有する。ハウジ
ング１は、その一端（第１図の実施例では上端）がゲー
ブルプレート（gable plate）すなわち壁３により閉鎖
されている。ストレーナハウジング１の反対側の端部は
管状の吸引導管４に連結され、該吸引導管４は吸引ポン
プ（図示せず）に連結されている。通常、吸引ポンプは
原子炉格納容器の外部に配置され、水は、水のプールか
らストレーナ壁２を通って吸引され、次に非常用冷却装
置に供給される。ストレーナ壁２の外面には多数の翼
（この実施例では、等間隔に配置された４つの翼5a、5
b、5c、5d）が設けられている。第１図から明瞭に理解
されようが、これらの翼５は、ストレーナ壁２の軸線方
向に沿って全長に亘って延びている。
本発明によれば、ストレーナハウジング１内には、柔
軟性すなわち可撓性のあるシールド手段ユニット（その
全体を参照番号６で示す）が設けられている。シールド
手段ユニット６は、第２図にその巻き込まれていない状
態すなわち締め付けられていない状態（非緊締状態）が
示されている。
実際には、シールド手段ユニット６は、適当な剛性及
び厚さ（例えば、３〜6mm）をもつゴム又はプラスチッ
ク部片で作るのが好ましい。第２図から理解されよう
が、この実施例では、シールド手段ユニット６は、明ら
かに別々の４つの縁部、すなわち第１縁部７、第２及び
第３縁部８、９、及び第４縁部10を有している。図示の
実施例では、シールド手段ユニット６は、その巻き込ま
れていない非緊締状態が幾分扇状をなしている。なぜな
らば、２つの長手方向縁部８、９が互いに収斂している
ため、短側縁部10が、反対側の短側縁部７より長くなる
からである。より正確には、短側縁部10は、ストレーナ
ハウジング１の円筒状のストレーナ壁２の円周の長さの
1/2と実質的に同じ長さを有し、これに対し、短側縁部
７の長さは円筒管２の直径に実質的に等しい。長い方の
湾曲した短側縁部10の領域では、ゴムクロス又はプラス
チッククロス内に機械的なばね11が挿入されており、こ
のばねは、クロスの平面を横切る方向に撓むことができ
る。ばね11は種々の形態に構成できる。しかしながら、
ばね及びクロスの平面を横切って曲るため短くできる点
で、波形又は折曲げ状のばねワイヤからなるばねが好ま
しい。
このように形成された、シールド手段ユニットとして
機能するゴムクロス６が、ストレーナハウジング１内に
取り付けられると、クロスの４つの縁部のうちの３つの
縁部（すなわち、縁部７、８、９）が緊締され、一方、
第４の縁部10は自由に移動できる状態に維持される。第
１図には、２つのクランピングストリップ12を用いて縁
部７、８、９を緊締した状態が概略的に示されている。
クランピングストリップ12は、ゲーブルプレート３の下
面に配置されて、短側縁部７をクランプする。図面の明
瞭化のため第１図には示さないが、対応するクランピン
グストリップにより長手方向側縁部８、９もクランプさ
れる。実際には、３つの固定縁部７、８、９は別の方
法、例えば、結合されて取り付けられたときに一体とな
って円筒状ハウジングを形成する２つの半円筒状ハウジ
ング部のフランジの間に固定することもできる。ゴムク
ロス６の第４の自由縁部10は、該縁部10がストレーナ壁
２の内面に当接する２つの対向調節位置の間で曲げられ
ることは明白である。
ここで第４図〜第６図を参照すると、これらには本発
明の機能が示されている。第５図は、ゴムクロス６の上
縁部７が、ストレーナハウジング１の外面に配置された
翼5a,5cの間でどのように延びているかを示している。
これから分かるように、長手方向側縁部８、９は、翼5
a,5cの内縁部に直接隣接して互いに平行に延びている。
これにより、ストレーナ壁２は、２つの別々の第１部分
表面及び第２部分表面（それぞれ、参照番号2a,2bで示
す）に分割される。第４図及び第５図には、ゴムクロス
６が第１位置すなわち第１状態に調節されているところ
が示されている。この状態では、自由縁部10は、ばね11
により、部分表面2bの内面（より詳しくは、部分表面2b
の下縁部の領域）に当接または係合した状態に保持され
ている。この状態で、ゴムクロス６は、ストレーナの壁
面2bと吸引導管４との間の接触を遮断する。従って、水
がストレーナハウジング１を介して導管４内に吸引され
るとき、この吸引は、第４図に矢印で示すように、スト
レーナの第１壁面2aのみを介して行なわれる。
水がストレーナハウジング１を通って吸引されると、
ストレーナ壁面2aの外面には繊維が堆積し、第５図に示
すように半円形のマットを形成する。このマットが充分
に厚く成長すると、水の吸引に対する大きな抵抗が生じ
るので、ストレーナ壁面2aとゴムクロス６との間の空間
内には低圧領域（すなわち、周囲の水圧より低い圧力領
域）が発生する。前記空間内が充分に低圧になると、こ
の吸引効果が非常に強くなり、従ってばね11は、もはや
その初期位置を維持できなくなる。これは、ばね11が、
この固有のばね作用により、第６図に示すように直径方
向に関し反対位置（すなわち、第２作動位置）に復帰す
ることを意味する。この位置において、クロス６の下縁
部がストレーナの第１壁面2aの内面に当接すると同時
に、ストレーナ壁面2aと吸引導管４との間の連通を遮断
する。これは、ストレーナ壁面2bと吸引導管４との間の
連通が開放され、水がストレーナ壁面2bを介して吸引す
なわち吸い込まれることを意味する。ばね11及びゴムク
ロス６が第１作動位置から第２作動位置に切り換えられ
ると、ストレーナ壁2a内の空間内を流れる、前の吸引流
が停止し、これにより、外面上の繊維マットが膨らん
で、壁から離脱する。また、前記空間内には僅かな圧力
パルスが発生し、第６図の左側に示すように、、マット
の除去に寄与する。この除去は、翼5bが、湾曲マット13
を２つの1/4円弧状半部に分割するという事実により一
層高められる。
充分に厚い繊維マットがストレーナ壁面2b上に堆積す
ると、上記現象が反復（但し、逆方向に反復）される。
以上から、本発明の長所が明白になったであろう。ゴ
ムクロス６が２つの対向作動位置のうちのいずれの位置
にあるかとは無関係に、ストレーナ壁の２つの部分表面
2a、2bのうちの一方の部分表面は、水を吸引できるよう
に常に開通状態に維持される。また、ゴムクロスすなわ
ちシールド手段ユニット６（これは、事実上、切換え弁
として機能する）は、一方の作動位置から他方の作動位
置に切り換わるときに、繊維により覆われる表面部分の
内部の空間内に少なくとも僅かな圧力噴出（pressure g
ust）を発生させるため、繊維マットの自動除去に寄与
する。その上、ストレーナ壁の外面上に充分な厚さの繊
維マットが堆積するやいなや、クロスが一方の位置から
他方の位置へと曲がることから、ゴムクロスにより得ら
れる弁機能は、自動的に（すなわち、外部制御装置を全
く使用することなく）作動する。また、簡単且つ安価な
ゴムクロスが、ストレーナハウジング１内の全体に配置
されることは、外部洗浄水導管及びポンプ（及びこれら
に必要な制御機器を含む）を完全に省略できることを意
味することを指摘すべきである。
第７図には本発明の他の実施例が示されている。この
実施例によれば、ストレーナ装置は２つの別々のストレ
ーナハウジング１′、１″を有し、該ストレーナハウジ
ングは、それぞれ、分岐導管14、15を介して共通吸引導
管４′に連結されている。この場合には、ゴムクロスす
なわち別の可撓性シールド手段ユニット６′が、主吸引
導管４′と分岐導管14、15との間の分岐位置に取り付け
られている。第１図に示す作動位置では、ゴムクロス
６′は、ストレーナハウジング１′と吸引導管４との間
の連通を遮断すると同時に、ストレーナハウジング１′
と導管４′との間の連通は開通状態に維持する。この状
態では、水の吸引はストレーナハウジング１″を介して
行なわれ、一方、ストレーナハウジング１′は作動しな
い。しかしながら、充分な厚さの繊維マットがストレー
ナハウジング１″の外面上に堆積されるやいなや、低圧
領域によって最終的にゴムクロス６′が破線で示す作動
位置に切り換えられ、この時点でストレーナハウジング
１′と吸引導管４′との間の連通が開通される。ゴムク
ロス６′の切換え時に、分岐導管15内に僅かな圧力パル
スが発生し、この圧力パルスは、ストレーナハウジング
１″の外面上の繊維マットを吹き飛ばすのに充分な大き
さである。第１図の構成における部分表面2a、2bと同様
に、２つのストレーナハウジング１′、１″も２つの作
動位置の間で交互に作動する。
本発明の別の実施例 本発明は、上に説明し且つ図面に示した特定実施例に
のみ限定されるものではない。従って、可撓性シールド
手段ユニットを形成するのに、ゴムクロス以外の他の手
段を使用することもできる。従って、薄い層状シート又
は可撓性を有する他の板を使用することもできる。ま
た、シールド手段ユニットの幾何学的形状は、広い範囲
内で変更できる。従って、シールド手段ユニットの２つ
の長手方向側縁部は、図示の実施例のように鋭いコーナ
を介してではなく、丸い材料部分を介して第３のクラン
プ可能部分に置換するか、互いに置換することができ
る。ばねを備えた柔軟な縁部は、必ずしもストレーナ壁
の内面に密接する必要がないことも指摘すべきである。
かくして、この縁部とストレーナ壁との間の或る程度の
漏洩流は許容できる。また、シールド手段ユニットは、
円形以外の断面形状（例えば、楕円形又は多角形）をも
つハウジング又は管内に取り付けることができることも
指摘すべきである。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】底部に水プールが形成された格納容器内に
    配置される原子炉を有する型式の原子力発電所の非常用
    冷却装置への水を濾過するストレーナ装置であって、ス
    トレーナ装置はプール内に配置され、且つ、炉心に許容
    できない温度上昇が生じた場合に炉心を冷却するため、
    必要な場合にプールから取り出され且つ非常用冷却装置
    のノズルに供給される水を濾過する機能を有し、ストレ
    ーナ装置は少なくとも１つのハウジング（１、１′、
    １″）を有し、該ハウジングは１つ又は幾つかの孔穿き
    ストレーナ壁（２）を備え、水が、該ストレーナ壁を通
    ってハウジングの外部からハウジング内に吸引され且つ
    その後にハウジングに連結された導管（４、４′）を介
    して非常用冷却装置に供給されるように構成されたスト
    レーナ装置において、 分離ストレーナ壁すなわちストレーナ壁面（2a、2b、
    １′、１″）の間に取り付けられる可撓性シールド手段
    （６、６′）を有し、該シールド手段は、水が前記スト
    レーナ壁のうちの一方のストレーナ壁（2a、１′）を通
    って吸引されるときに第１位置すなわち第１状態に配置
    され、この第１位置において、前記シールド手段は、第
    ２ストレーナ壁（2b、１″）と前記導管（４、４′）と
    の間の流体連通を遮断し、前記シールド手段は、前記第
    １ストレーナ壁が第１ストレーナ壁とシールド手段との
    間に低圧領域を形成するのに充分な不純物により閉塞さ
    れると、前記第２ストレーナ壁と導管との間の連通が開
    通する第２位置を占めることができ、前記低圧領域は、
    前記第１位置と第２位置との間で前記シールド手段を有
    効に切り換えることができることを特徴とするストレー
    ナ装置。
  2. 【請求項２】分岐導管（14、15）を介して共通の主吸引
    導管（４′）に連結された２つの別々のストレーナハウ
    ジング（１′、１″）を有し、前記可撓性シールド手段
    （６′）は、主吸引導管（４′）と分岐導管（14、15）
    との間の分岐位置に隣接して配置されていることを特徴
    とする請求の範囲第１項に記載のストレーナ装置。
  3. 【請求項３】前記シールド手段（６、６′）は、４つの
    縁部のうちの３つの縁部（７、８、９）に沿って、周囲
    のハウジング又は導管にクランプされ、第４の縁部（1
    0）は自由に撓むことができ且つクランプされる対向縁
    部（８、９）間の仮想直線より長い長さを有し、この第
    ４の自由縁部（10）はハウジング又は導管の２つの対向
    湾曲壁のうちの一方の湾曲壁の内面に当接できることを
    特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のストレ
    ーナ装置。
  4. 【請求項４】前記シールド手段は、ゴムクロス又はプラ
    スチッククロス（６、６′）で作られていることを特徴
    とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載
    のストレーナ装置。
  5. 【請求項５】前記シールド手段ユニット（６、６′）の
    第４の可撓性縁部（10）の領域に機械的なばね（11）が
    設けられており、該ばね（11）は湾曲状に変形可能であ
    ることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載
    のストレーナ装置。
  6. 【請求項６】前記ばね（11）は、２つの作動位置の間で
    曲げられるときに短くなるように、波形に形成されてい
    ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のストレー
    ナ装置。
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