JPH0146170B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はガスを貫流させるため設けられていて
かつ気密ジヤケツトで取り囲まれた中空室内で、
原子または分子の微粒子との相互作用（フイルタ
材料と粒子との相互作用とは、粒子の吸着、粒子
のフイルタ材料内への浸透、粒子の材料内での拡
散および粒子を材料へ附着させかつガス流には移
動しないように保持する粒子に対する附着保持性
を意味する。）によりこれらの微粒子を保持する
作用を行うフイルタ材料が設けられている様式
の、原子または分子の微粒子として存在する物質
について流動ガスを浄化するフイルタに関する。 この様式の公知のフイルタにあつては、そのフ
イルタ材料を、ガスが貫流するフイルタジヤケツ
ト内に設けられているバラ材例えば粒状材料から
成るものとすることは公知である。その際可能な
限り大きい表面積を有する材料のバラ材が使用さ
れる。このフイルタの設計、例えば貫流が行われ
るフイルタ材料の貫流長さｌの決定に際しては、
所定のフイルタ材料について判つている実験値か
ら出発している。公知のフイルタの場合の欠陥と
するところは、上記バラ材が大きい圧力損失を伴
うことであり、従つて一般に公知のフイルタが装
置の主配管の中では使用できないことにある。 本発明の目的は、ガスの流れに対して可及的僅
少な抵抗係数を有しているにも拘わらず、高い効
率を有している原子または分子の微粒子として存
在する物質について流動ガスを浄化するためのフ
イルタを提供することである。 この発明に基本となる課題は、本発明による上
述の様式のフイルタによつて以下のようにして解
決される。即ち、上記フイルタ材料が上記微粒子
に対する可能な限り大きい保持能力を有する材料
から成りかつ規則的な配置で存在し、フイルタ材
料の貫流長さｌにわたつて延びている上記ガスの
流れのための通路を有し、上記長さｌおよびその
流体力学的直径d_effが、圧力損失△Ｐとフイルタ
体積とが一定の場合に、 ｌ／d_eff・St′ （式中 d_eff＝4V₀／Ｆ：cmで示す流体力学的直径、 ｌ：cmで示すフイルタ材料の長さ、 V₀：cm³で示す長さｌの範囲のジヤケツト内部
にフイルタを設けた後に残る中空室内容
積、 Ｆ：cm²で示すガスによつてぬらされるフイルタ
材料の表面積、 St′＝ｈ／Ｖ：第２スタントン数、 ｈ：cm／secで示す物質伝達率、 Ｖ：cm／secで示すガスの流速 を意味する。） から得られる積が最大値となるようにフイルタの
幾何学的形状が選定されて構成されている。その
理由は後述する。 この際更に、本発明によるフイルタを所望の稼
動条件へ可及的広汎に適合させるため、フイルタ
材料に用いる物質に関して異る色々な寸法の多数
のフイルタを試験して最適なフイルタの変形を得
るようにするのが有利である。 本発明によるフイルタの上述の実施例の極めて
好ましい構成は、上記のフイルタ材料がガスの貫
流が自在であり、規則的な配置にある多数の管路
を有するかまたは上記フイルタ材料が管状であり
かつ中空室内に設けられており、従つてガスはこ
のフイルタ材料を縦方向に貫流するのである。上
記フイルタ材料が棒状であつて、ガスが上記フイ
ルタ材料を縦方向にまた横方向に迂回して流れる
ように上記中空室内に配設することも有利であ
る。 本発明によるフイルタの極めて好ましい実施例
は、以下の如くすることにある。 即ち、上記長さｌおよび上記流体力学的直径
d_effの寸法を、上記物質を含有している所定のガ
ス、このガスの所定の流量および、このフイルタ
材料において保持される所定の物質にあつて、フ
イルタの所望の稼動時間に関して、このフイルタ
へ入る場合の微粒子量ｊ（ｏ，ｔ）でこのフイル
タから出る場合の微粒子流量ｊ（ｌ，ｔ）を除し
た商に等しい透過係数 δ（ｌ，ｔ）＝ｊ（ｌ，ｔ）／ｊ（ｏ，ｔ） が所定の値e^-Deに相応するように設定し、 δ（ｌ，ｔ）＝e^-Deであり かつ、η^*√＜１であつて、 Deに対しては次の関係式が成立する。 （式中 De：フオン・デル・デツケン数（新しく導入
された名称）

【式】で示す。 α：フイルタ材料の表面での微粒子に対する沈
着確率（活性化法が行われない場合、部分
圧Ｐ10^-10気圧の際αは約１に等しい） Ａ：微粒子の質量数 Ｔ：〓で示すフイルタ材料の表面温度 〓^*〓｛ｈ＋（１−β）α^*／α^*＋ｈ｝sec^-1で示す

【式】（sec^-1で示す脱着常数） ω₀＝〜1.308×10¹¹T sec^-1で示すテバイの振動
数 Ｑ：Cal／Molで示す脱着エネルギ Ｒ：Cal／（゜）Molで示す普遍ガス常数 λ：sec^-1で示す放射性物質の崩壊定数 I₁（ｘ）：変形したベツセル関数 ζ＝4l／d_eff・St′・hα^*〓β／（α^*＋ｈ）²sec^-1
で示す。 １−β：浸透係数；微粒子を不可逆的に結合す
る確率 ｔ：フイルタの稼動予想時間

【式】：単位ステ ツプ関数

【式】で示す。 Ｄ：フイルタ材料の微粒子に対する拡散係数 η＝（１−β）α^*・N_G／φ_∞cm／secで示す。 N_G：Atome／cm³で示すガスの微粒子の密度 φ_∞：予想材料が単位体積中に吸収できる
Atome／cm³で表わした最多微粒子数 を意味する。） 上述の実施例によるフイルタは、設定された諸
条件、従つて装置の特殊性へも最適に適合され
る。従つて上述の値は、フオン・デル・デツケン
数を可能な限り大きくするかまたは、透過係数に
対する所望の値を得るため必要とする値を少くと
も達成するように設定される。その際、上述の諸
数学的関係式を基礎として、大きい装置に用いる
フイルタの試験を小さいモデル規模にして費用を
節約できるように有利に実施できる。２個のフイ
ルタは、同一透過係数δ、即ち同一フオン・デ
ル・デツケン数Deを有する場合には、沈着作用、
即ちフイルタ作用に関して等価である。したがつ
て簡単なフイルタ変形は、例えば浄化すべきガス
が貫流する真直ぐな一本のパイプ材から出発して
いる大きい装置に用いるフイルタの製造について
の必要な諸パラメータ値を得ることもできる。そ
の際この簡単なフイルタを各種の稼動条件の影響
のもとに置いて、上記のパラメータ値を関係式
によつて得る。 上述の実施例のフイルタの場合フイルタ材料内
へのそれら微粒子の拡散も考慮される。従つて、
400℃から約1000℃までの温度でも作動できるフ
イルタを有利に造くることができる。 これに反して、公知のものではフイルタを設計
する場合、このフイルタ材料の表面での微粒子の
脱着および吸着または、フイルタ材料の表面との
微粒子の化学反応のみが考慮され、その際可能な
限り大きい表面を使用するように努力されてい
た。このため400℃以上の温度範囲において公知
の多くのフイルタがその必要な効率に欠ける結果
となつていた。というのは、フイルタの温度を冷
却作用によつて低温に保持せざるを得ないからで
ある。これら公知のフイルタの活動度を増すため
には、さらに多数のフイルタを相前後して接続さ
れるが、そのため嵩ばる浄化装置となつていた。 本発明による別の好ましい実施例は、フイルタ
材料の所望の温度が400℃以下にある場合にとつ
て、このフイルタ材料が以下の関係式が成立する
材料から成り、この材料に関して、関係式 ａ ２√≪１および（λ＋〓^*）ｔ≪１ または放射性物質に対してその関係式 ｂ λ≫〓^* が成立すると、フイルタの長さｌおよび流体力学
的直径d_effを設定するフオン・デル・デツケン数
が簡易化された次式 De＝4l／d_eff・St′・α^*／α^*＋ｈ … に従つて、所望の値に達することができる。この
実施例のフイルタの場合、このフイルタ材料の表
面では微粒子の吸着に対し吸着−脱着平衡に達し
ていない（物質の崩壊も脱着も無視できる。）。 条件(b)を満す（物質の脱着よりも崩壊が支配的
である。）ならば、そのとき条件(a)は、ｔの総ゆ
る値に対して成立し、関係式に従つてつくられ
るフイルタは時間的に無限に作動させ得る。関係
式によつて、保持すべき微粒子に対する十分な
沈着確率を有する材料を使用しそのフイルタの寸
法は、所望の透過係数δを可及的に小さくするか
または所定値に等しくするかのどちらかとなるよ
うに設計される。 本発明によるフイルタの別の好しい変形は、上
記フイルタ材料を可及的に高い浸透係数（１−
β）を有する材料とし、この材料に対し次の関係
式が成立すると ２√≫１および（λ＋〓^*） ｔ＞２√および〓^*≫λ その長さｌおよび流体力学的直径d_effを設定す
るフオン・デル・デツケン数が簡易化された次式 De＝4l／d_eff・St′（１−β）・α^*／ｈ＋（１−β
）・α^*… に従つて、所望の値に達することができる。本発
明によるフイルタの上記変形の場合このフイルタ
材料表面では該微粒子の沈着に対する吸着−脱着
平衡が達せられるが、このフイルタ材料内へのそ
れら微粒子の拡散が十分に利用される。 この場合においてもフイルタの寸法は、Deが
可及的に大きくするかまたは、透過係数δが所望
の値になるように設計すべきである。フイルタ材
料およびフイルタの寸法の選択に従つてそれぞれ
1000℃までの高温の場合でもこのようなフイルタ
は高い活動度を有している。 さらに極めて好ましい本発明によるフイルタの
変形は以下にある。即ち、一定の低い透過係数δ
での可及的に長い稼動時間ｔを得るためこのフイ
ルタ材料の厚さεは、放射性物質にとつては、関
係式 で非放射性物質にとつては、関係式 ε≫√ が成立するように設計される。ここにＤはフイル
タ材料内の微粒子に対する拡散定数（cm²／sec）
である。特にこのフイルタ変形の場合にはフイル
タをつくる場合に従来公知のフイルタ変形とは異
なり、フイルタ材料表面での吸着−脱着挙動のみ
ならず、フイルタ材料内への微粒子の拡散もまた
応用される。公知のフイルタの場合、そのフイル
タの使用寿命が温度の逆数に指数関数的に左右さ
れるのに対し、本発明によるフイルタではフイル
タ材料内への微粒子の拡散が十分に利用されるか
ら特に高温の場合でも長い稼動寿命（時間）ｔを
有している。 関係式ｌ／d_eff・St′はフイルタの幾何学的形状上 からみて最大値を有している必要があり、最大値
を有している場合、粒子がフイルタの壁に達する
平均時間がフイルタ内に粒子が留まる時間よりも
短くなる。 このことは、粒子が短時間の間ガス相内にあつ
て、したがつて極めて良く壁に達し、この壁から
フイルタ材料内に浸入するのが可能であることを
意味している。粒子は材料内に存在し、粒子は留
まる。なぜならフイルタ材料内での粒子の滞留時
間が長いからである。これは粒子がフイルタ材料
内に捕捉され、ガス相には短時間しか留まらない
ことを意味する。 フイルタのこの効果が大きくなればなるほどま
すます多くの粒子が可能な限り長時間にわたつて
フイルタ材料内に留まる。したがつてフイルタの
効果を可能な限り高めるためには、ｌ／d_eff・St′の 値が最大値となるようにされなければならない。 これに反して、上記式の値が小さい場合は、粒
子がフイルタ材料の壁に到達する平均時間は長く
なる。このことは、粒子がガス相内に留まり、そ
の結果粒子はフイルタ材料内に到達しない。フイ
ルタ材料内での粒子の捕捉はフイルタ効果と同様
に僅かとなる。 以上のように本発明によるフイルタは高温の場
合にも使用できるから、ガス冷却の原子炉の冷却
ガスを浄化するために有利に使用できる。そして
通常のフイルタの場合に必要な冷却装置が省略で
きる。本発明による別の甚だ有利な用途は、冷却
される原子炉の主ガス流内にこのフイルタを配設
することができる。 以下に述べる第１実施例では添附図面第１，２
図に示すダイヤグラムを参照して、本発明による
フイルタの設計データの可能な変形を説明し、同
時に、このフイルタ材料に対する所定の材料から
出発しかつ各種の稼動条件を考慮している。 第２，３実施例では多数フイルタの実験的研究
の結果と透過係数δに対して関係式に従つて得
られた値とが対照されている。 さらに第４〜６実施例では各種の稼動条件に対
して設けられる本発明によるフイルタ変形の設計
データが示してある。 第１実施例 互に平行に配設される多数の管から成るフイル
タの設計データを得るため、フオン・デル・デツ
ケン数Deが関係式から計算され、またDeから
透過係数δが一本の管を介して流れるガスの質量
流m〓に従つて逆算される。 この計算に使用した一本の管は、長さｌ＝800
cmで直径ｄ＝１cmである。考慮された処理量の範
囲は、10^-2から12ｇ／secになつている。ガス温
度と一本の管の壁温度は950℃で、ガス圧Ｐ＝40
バールにされている。ヘリウムから浄化すべき微
粒子としてはセシウム137原子が考えられている。
その際浸透係数１−β＝0.7‰と１−β＝100％と
を有する２種類の異つた壁材料を前提としてい
る。Cs−137の場合、0.7‰の値が面心立方格子を
有する材料にとつての特質であるのに対し、100
％の浸透係数というのは、使用されるその材料が
完全“拡散体”であることを意味している。 上記フイルタの特性曲線の概略図に対して質量
処理量は、次の関係式によつて決定されるパラメ
ータＫに従つて変動させる。 m〓＝Ｋ×m〓′₀ ここにm〓₀は仮りの基準質量処理量である。 レイノールズ数Reと、質量処理量m〓との間に
一次的関係が成立するから、同時に以下の関係式
が成立する。 Re＝Ｋ×Re₀ その際Re₀は、仮定の質量処理量m〓₀のレイノー
ルズ数である。 添附図面第１図と第２図のグラフから判るよう
に、前記パラメータＫに対するフイルタ特性曲線
は、Ｋ＝0.077に対する一定値の場合ジヤンプす
なわち不連続性がある（乱流と層流の違いによつ
て生ずる。）。Ｋに対する上記の値は、同曲線では
ほぼRe＝2300のレイノールズ数に対する値に該
当する。上記の不連続性は、シヤーウツド数と従
つて物質伝達率ｈまたはスタントン数St′が乱流
から層流まで移行する際と同様に不連続性を有す
ることによつて構成される。上記のジヤンプの高
さは、その幾何学的形状即ち比ｌ／ｄ、および使
用材料に左右される。 さらに、グラフから透過係数δが最小値に達
し、フオン・デル・デツケン数が適宜大きくなつ
ており従つてフイルタ効率が最高値に達する流れ
範囲を読み取ることができる。一般には、このグ
ラフから判るように、全くの層流の領域とかレイ
ノールズ数2300より少し上のほぼ2500と5000との
間のレイノールズ数の遷移領域とかに、上記最小
値または最大値がある。フイルタをつくる場合、
例えばこのフイルタを管束にすれば管の外側と内
側とでガスによつて貫流され、両領域を同時に適
用させることが可能性となる。 前述の実施例で、グラフで示された絶体値は当
該場合に対してのみ妥当性を有しているが、しか
しこれに示されたフイルタ特性曲線はこのフイル
タ材料での別の作動状態や別の幾何的配置に対し
ても定性的に述べることを可能にするものであ
る。このフイルタの効率の所望絶体値は、適宜平
行に多数の管を設けることによつて直ちに達成さ
れる。 第２実施例 簡単な真直ぐな一本の管材から成るフイルタの
効率を検査するため当面核分裂生成物Cs−137，
Cs−134とAg−110mを含有するヘリウムガス流
が、それぞれ99.5％のチタンから成る一本の管材
を介して２つの互に独立した試験になるように案
内され、該フイルタから出てくる核分裂生成物の
量を検査するため完全フイルタを上記一本の管材
の後方に接続した。両検査の場合ヘリウムの核分
裂生成物の含有量は、異つていた。上記一本の管
材は長さが2730mm、外径が24.5mmおよび肉厚が
1.65mmであつた。このフイルタへ入るヘリウムの
温度は、いづれの場合にも750℃であり、このフ
イルタから出る温度はいづれの場合にも210℃で
あつた。この管材の壁の温度は、稼動中安定して
おり従つて順調に測定できた。 このフイルタの稼動中ヘリウムの流れは、15N
m³／hrの処理量を達成するように調整された。稼
動時間は、第１試験の場合785時間であり、第２
試験の場合1029時間であつた。 このフイルタの透過係数δ従つてこのフイルタ
の効率を計算するため以下の値が関係式へ代入
された： Cs−137に対して：１−β＝0.2‰； Ｑ＝38Kcal／Mol Cs−134に対して：１−β＝0.1‰； Ｑ＝38Kcal／Mol Ag−110mに対して：１−β＝0.04‰； Ｑ＝50Kcal／Mol およびω₀＝1.308×10¹¹T sec^-1である。 この管材の温度勾配のために、このフイルタ
は、関係式による計算に対して多数の部分に分
割された。計算済の透過係数δによつて上述の稼
動時間中このフイルタを介して到達する核分裂生
成物にとつてμCiで示す積算活動度値が得られ、
また、完全フイルタで測定された値と比較され
た。以下に計算値と実験値とを互に対照する。 第１試験 計算値 実験値 Cs−137 1.00 1.20 Cs−134 0.97 0.84 Ag−110m 11.4 11.7 第２試験 計算値 実験値 Cs−137 0.52 0.59 Cs−134 1.6 1.7 Ag−110m 5.1 5.6 第３実施例 第２実施例で説明された試験に対応して一本の
不銹鋼X10 CrNiTi189（旧称4541）製管から成
り、第１実施例に示された直径と肉厚の値を備
え、しかも長さ140cmを備えるフイルタを試験し
た。このフイルタへ入る場合のガスの温度は、い
ずれの場合も625℃でこのフイルタから出る場合
のそれは210℃であり、このフイルタの稼動時間
は、818または790時間であつた。 透過係数δを計算するために次の値を関係式
へ代入した； Cs−137に対し１−β＝0.7‰； Ｑ＝45Kcal／Mol Cs−134に対し１−β＝0.33‰； Ｑ＝45Kcal／Mol Ag−110mに対し１−β＝0.2‰； Ｑ＝28Kcal／Mol およびω₀＝1.308×10¹¹T sec^-1 以下の結果が得られた： 第１試験 計算値 実験値 Cs−137 2.1 2.2 Cs−134 1.07 0.96 Ag−110m 6.2 6.5 第２試験 計算値 実験値 Cs−137 1.92 2.1 Cs−133 1.03 1.1 Ag−110m 3.26 3.51 第４実施例 第３と第４図に示され、平行に設けた多数の管
から成るフイルタに用いる設計データが、所定の
稼動条件に対して得られた： 第３図から判るようにこのフイルタは平行にし
て互に同一距離に設けられた多数の管から成り、
上記管をこのフイルタの中空室を取り囲むジヤケ
ツト２の内部に設けてある。この管束の個々の管
の外径は、daで、この管束の管の内径は、diで、
この管の長さはｌでジヤケツトの内径はDiであ
る。 さらに第３と第４図とから判るように、このフ
イルタの管は、浄化すべきガスを内側で貫流させ
るとともに外側でも周囲を流させる。 浄化すべきガスは、核分裂生成物Cs−137とAg
−110mとを含有するヘリウムである。 予想される稼動諸条件は、次の通り： ヘリウムの質量処理量：m〓＝111.25Kg／sec フイルタへ入る場合のヘリウムの温度：Ｔ＝
950℃ ヘリウムの圧力：Ｐ＝40バール 予想稼動時間：ｔ＝30年時間 上記管に用いる材料として体心立方構造をもつ
かまたは例えばインコロイ802およびインコネル
625のような面心立方構造をもつ耐熱鋼を使用し
た。上述の材料にとつては、Cs−137に対し１−
β＝0.7‰とAg−110mに対して１−β＝0.2‰と
なつた。物質伝達率ｈを計算するため引用される
２成分拡散係数に対してＴ＝950℃とＰ＝40バー
ルが適用された。 D_Cs−He＝0.146cm²／sec D_Ag−He＝0.272cm²／sec ｈとSt′に対してフオン・デル・デツケン数De
を計算するため必要な値は、VDI−熱表およびパ
ーガモン出版Int.J.Heat Mass Trausfer第14巻
1235−1259頁から判明する。前述の場合次の諸条
件 ２√≫１および（λ＋〓^*） ｔ＞２√および〓^*≫λ を満足するとして、関係式に従つてこのフイル
タの設計データの計算が行なわれた。 このフイルタの体積40m³を上回らないことと、
圧力損失が0.11バールより高くなく、また銀に対
する透過係数δが６×10^-4から8.8×10^-3までの
間およびセシウムに対する透過係数δが1.2×
10^-5から２×10^-3までの間にあるという前提のも
とに、このフイルタに対して以下の表に示される
設計データを計算した。その際diとdaならびに
Diとｌに対する値をcmで示し、Ｎはこのフイル
タの平行に設けられる管の数である。これらの設
計データに対して追加してバールで示すこのフイ
ルタ内の圧力降下値ならびに各々の透過係数に対
する値が示される。△Ｐに対する値は、VDI−熱
表およびパーガモン出版Int.J.Heat.Mass
Trausfer第14巻1235〜1259頁に従つて計算した。

【表】 第５実施例 第４実施例のものと、同一稼動条件であるがし
かし300℃のガスの入口温度に対する互に平行に
設けられる多数の管から成るフイルタの設計デー
タを得た。 上記フイルタの管材料として15MoO₃のフエラ
イト鋼を使用した。上記材料に対しては浸透係
数、脱着エネルギＱおよび２成分拡散係数は以下
の値を有する。 Cs−137に対して １−β＝1.2‰；D_Cs−He＝0.039cm²／sec Ｑ＝65Kcal／Mol およびω₀＝1.308×10¹¹T sec^-1 Ag−110mに対して １−β＝0.3‰ D_Ag−He＝0.072cm²／sec Ｑ＝52Kcal／Mol およびω₀＝1.308×10¹¹T sec^-1 上述の場合では下記の関係式 ２√≪１および（λ＋〓^*）ｔ≪１ を満足するとして、関係式に従つてこのフイル
タに対する設計データの計算が行なわれた。 このフイルタの体積17.2m³を上回らないという
ことと、圧力損失△Ｐが0.1バールより高くなく
かつセシウムに対する透過係数δが1.06×10^-4お
よび銀に対する透過係数δが、5.61×10^-6となる
という前提のもとに、以下の設計データが得られ
た； Ｎ＝10⁵本 Di＝230cm di＝0.3cm ｌ＝350cm da＝0.55cm 圧力降下△Ｐ＝0.105バールとなつた。 第６実施例 第５実施例に対して示される稼動条件に対して
上記管と同様ジヤケツト内に設けられ互に平行に
して同一距離にしてある多数のバーから成るフイ
ルタに対する設計データが得られた。その際第５
実施例に対して示されているのと同じ材料ではあ
るが以下の値のものであつた； Cs−137にとつて透過係数δ＝1.62×10^-3およ
びAg−110mにとつての透過係数δ＝4.4×10^-5に
対しまたこのフイルタの体積が10.5m³および圧
力損失が△Ｐ0.125バールであるという仮定の
もとに次の結果を得た； Ｎ＝1.2×10⁵本 ｌ＝250cm da＝0.5cm Di＝230cm 圧力降下は、△Ｐ＝0.124バールとなつた。第
５実施例と同じ材料であつてＮ，da，Diに対し
ても同一値の際には、Cs−137に対する透過係数
δ＝5.84×10^-3およびAg−110mに対して透過係
数δ＝3272×10^-4として、長さｌ＝200cmおよび
△Ｐ＝0.11バールとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、質量処理量またはレイノールズ数の
関数としてフオン・デル・デツケン数Deをグラ
フにして示し、第２図は、質量処理量またはレイ
ノールズ数の関数として透過係数δをグラフにし
て示し、第３図は、平行に設けた多数の管の束か
ら成るフイルタを介する横断面図を示し、第４図
は、第３図によるフイルタの縦断面図を示す。 １……管、２……ジヤケツト、da……管の外
径、di……管の内径、ｌ……管の長さ、Di……ジ
ヤケツトの内径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガスを貫流させるため設けられていてかつ気
   密ジヤケツトで取り囲まれた中空室内で、原子ま
   たは分子の微粒子との相互作用によりこれらの微
   粒子を保持する作用を行うフイルタ材料が設けら
   れている様式の、原子または分子の微粒子として
   存在する物質について流動ガスを浄化するフイル
   タにおいて、上記フイルタ材料が上記微粒子に対
   する可能な限り大きい保持能力を有する材料から
   成りかつ規則的な配置で存在し、フイルタ材料の
   一定長さｌにわたつて延びている上記ガスの流れ
   のための通路を有し、上記長さｌおよびその流体
   力学的直径d_effが、圧力損失△Ｐとフイルタ体積
   とが一定の場合に、 ｌ／d_eff・St′ （式中 d_eff＝4V₀／Ｆ：cmで示す流体力学的直径、 ｌ：cmで示すフイルタ材料の長さ、 V₀：cm³で示す長さｌの範囲のジヤケツト内部
   にフイルタ材料を設けた後に残る中空室容
   積、 Ｆ：cm²で示すガスによつてぬらされるフイルタ
   材料の表面積、 St′＝ｈ／Ｖ：第２スタントン数、 ｈ：cm／secで示す物質伝達率、 Ｖ：cm／secで示すガスの流速 を意味する） から得られる積が最大値となるように構成されて
   いることを特徴とするフイルタ。 ２ 上記フイルタ材料が、ガスが自在に貫流する
   規則的配置で存在する管路を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のフイルタ。 ３ 上記フイルタ材料が管状でありかつ中空室内
   に設けられ、従つてガスが縦方向に貫流しかつ縦
   方向または横方向に周囲を流れるように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のフイルタ。 ４ 上記フイルタ材料が棒状でありかつ中空室内
   に設けられ、従つてガスが縦方向または横方向に
   周囲を流れるように構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のフイルタ。 ５ フイルタがガス冷却原子炉の冷却ガス浄化用
   のものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項から第４項までのいづれか１項に記載のフイ
   ルタ。 ６ フイルタがガス冷却原子炉の主ガス流内設置
   用のものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第４項までのいづれか１項に記載のフ
   イルタ。