JPH04322707A - セラミックスフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電プラントにお
いて、そのプラントの運転に伴って発生する高放射性不
溶解性固形成分（以下、放射性クラッドと記す）を多く
含んだ放射性廃液を処理するための放射性廃棄物処理施
設に設置するセラミックスフィルタ装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】原子力発電プラントの水質は高純度に管
理されているが、極微量の金属不純物が混入する。この
金属不純物は原子炉内炉心の中性子照射領域で中性子を
浴び放射性クラッドとなる。この放射性クラッドは燃料
集合体に付着したり、炉水とともに原子炉系のさまざま
な箇所に拡散したりする。

【０００４】燃料集合体に付着した放射性クラッドは燃
料集合体またはその構造材が移動するところにおいて、
その一部が離脱するので、放射性液体貯槽内に放射性液
体の浄化には高い耐放射線性，耐熱性など厳しい条件が
要求される。このような条件を満足させる放射性廃棄物
処理施設のフィルタ装置としてセラミックスフィルタ装
置が使用されている。

【０００５】図５から図１０を参照しながら従来のセラ
ミックスフィルタ装置を説明する。図５はフィルタ装置
全体を示す構造図で、図６から図８は図５の部分図であ
る。図５において、符号１は筒状タンクで、このタンク
１内には上部タイプレート２および下部タイプレート３
が取着されており、この上部タイプレート２および下部
タイプレート３間に複数本の棒状セラミックス製フィル
タエレメント（以下、エレメントと記す）４が嵌着され
ている。このエレメント４は材料が無機質で、高融点材
の粗粒子を焼結して蓮根状の中空流路を有する柱状体に
形成したもので、図６に部分的に拡大して斜視図で示し
たように表面部分にち密層を有し、かつ内部に多数の細
長い中空流路の通水孔５を有している。このエレメント
４でのろ過操作は次のようにして行われる。すなわち、
クラッドを含んだ原液つまり、被処理水６を通水孔５か
ら流入するとクラッドが除去されたろ液つまり、処理水
７は表面から流出し、クラッドはエレメントのち密層上
に捕獲される。エレメント４の下端部は図５のＡ部を拡
大して図７に示したように下部タイプレート３に設けら
れた凹所を有するフィルタエレメント嵌入部８に平型環
状ゴム製パッキン９を介して嵌着される。フィルタエレ
メント嵌入部８には被処理水の流入孔１０が形成されて
いる。下部タイプレート３はタンク１内に図５のＢ部を
拡大して図８に示したように支持部材１１を介して支持
され、この両者の水密性は２段の硬質ゴム製Ｏリング１
２によってシールされている。一方、上部タイプレート
２とエレメント４との嵌合い構造は下部タイプレート３
の場合とほぼ同様である。なお、上部タイプレート２に
は逆洗水流入孔１４が形成されている。上部タイプレー
ト２は蓋１３から吊下げられた支持具１５によって支持
される。タンク１には下部側面に被処理水入口１６が、
上部タイプレート２の下方近傍の側面にエレメント４で
ろ過された処理水出口１７が、蓋１３に近い上部側面に
はエレメント４を再生するための逆洗水入口１８が、底
面に逆洗水出口１９がそれぞれ設けられている。タンク
１内の上部タイプレート２から上方は封水部２０となっ
ている。タンク１はその側面がコンクリート製床２１に
固定されて図示しないピット内に架設される。

【０００６】上記構成のセラミックスフィルタ装置にお
いて、放射性クラッドを含んだ被処理水は被処理水入口
１６からタンク１内に流入し、下部タイプレート３の流
入孔１０からエレメント４内に高圧が加えられてエレメ
ント４内に流入する。放射性クラッドはエレメント４に
捕獲され、放射性クラッドが除去された処理水７はエレ
メント４の側面から流出し被処理水出口１７から流出す
る。エレメント４に捕獲された放射性クラッドは逆洗水
入口１８から流入した逆洗水によって洗い流され逆洗水
とともに逆洗水出口１９から流出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のセラミックスフ
ィルタ装置はエレメント４を上下部のタイプレート２，
３に組込む際にパッキン９およびＯリング１２に漏洩を
引き起こすような隙間が生じ、シール性が低下すること
が課題になっている。

【０００８】そのシール性には下部タイプレート３とエ
レメント４との間に介在するパッキン９の部分と、下部
タイプレート３と支持部材１１との間に介在するＯリン
グ１２の部分とがあるが、まずエレメント４と下部タイ
プレート３との間のパッキン９部分のシール性について
説明する。

【０００９】パッキン９が正常に上下部タイプレート２
，３とエレメント４との間に組込まれると、図７に示し
たような状態になる。ここで、一般にエレメント４と上
下部タイプレート２，３との間のシール性が考慮されて
、パッキン９は両者に対して“きつめ”に製造される。 このため、多数本のエレメント４を上下部タイプレート
２，３に嵌入したエレメント集合体を組み立てる際、エ
レメント−パッキン−タイプレートの間に局部的な力が
生じ、パッキンが歪んだりする。これはパッキンがゴム
製で、それ自体の健全性上問題となり、場合によっては
隙間が生じて被処理水の漏洩が発生することもあり得る
。この場合の状態を図示すると、図９に示したようにな
る。また、組み立て作業の際に、確認が不十分であると
、図１０に示したようにパッキン９が完全に下部タイプ
レート３の嵌入部８内に収まらないこともおこり得る。 このような場合、原子力発電プラント内に組込んで高放
射性水の処理を行うと、明らかにエレメント４と下部タ
イプレート３の間で漏洩が発生し、浄化性能を著しく損
ねることになる。

【００１０】ここまでは、図７〜図１０を参照して図５
に示した下部タイプレート３についてのみ説明したが、
パッキン使用上の問題点としては図５で示した上部タイ
プレート２に関しても同様のことが云える。

【００１１】次に図８により下部タイプレート３と支持
部材１１との間にシール材として使用するＯリング１２
部分のシール性について説明する。従来使用されている
下部タイプレート３と支持部材１１との間のＯリング１
２は図８に示すように、円筒形の下部タイプレート３の
側面部に形成された楕円形状の溝に、下部タイプレート
３に巻くように嵌め込まれている。このＯリング１２は
“たるみ”を防止するために通常タイプレート側面部に
対しやや小さめで、ある程度の剛性を持たせて形成され
ている。このＯリング１２は放射性を含んだ被処理液に
長時間さらされると剛性が低下し、ひび割れなどが発生
する。これが進行するとひび割れの隙間から被処理液の
漏洩が起こり、シール性が低下する課題がある。

【００１２】また、このＯリング１２はエレメント集合
体をフィルタ装置のタンク１に組込む際に、支持部材１
１とこすれ合うことになる。このため、エレメント４を
タンク１に組込んだ時点では、パッキンはパッキン溝か
ら一部もしくは全体が外れて、その形が歪んでいること
がある。パッキンがこのように歪むと、歪んだ部分に隙
間を生じ、この部分から被処理液が漏洩する課題がある
。

【００１３】さらにＯリングは上述したようにエレメン
ト集合体を装置から取り出す際にも装置胴部と擦れ合う
ため、エレメント集合体の取り出し時にタンク１の底部
に落下することも考えられる。タンク１の長さは全長が
約　１．４ｍと長く、内部は高放射性クラッドを処理し
たため、放射能濃度が高い。このため、タンク１内の底
部に落ちたＯリングを回収する作業は困難になるという
課題がある。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、原子力発電プラント内で発生する高放射性ク
ラッドを除去するセラミックスフィルタ装置を構成する
エレメントとタイプレートとの間のシール性能およびタ
イプレートとフィルタ装置のタンク内側支持部材との間
のシール性能を向上させたセラミックスフィルタ装置を
提供することにある。 ［発明の構成］

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明はタンク内に上部
タイプレートおよび下部タイプレートが取着され、この
上部タイプレートおよび下部タイプレートに形成された
複数個のフィルタエレメント嵌入部にセラミックス製フ
ィルタエレメントの上下両端部が嵌入して組立てられ、
前記タンクにそれぞれ前記下部タイプレートから下方に
被処理水入口が、前記上部タイプレートから下部タイプ
レートまでの間に被処理水出口が、前記上部タイプレー
トから上方に逆洗水入口が、前記下部タイプレートから
下方に逆洗水出口が設けられてなるセラミックスフィル
タ装置において、前記下部タイプレートに形成された前
記フィルタエレメント嵌入部には円錐台形の環状パッキ
ン溝が形成され、このパッキン溝に円錐台形の環状パッ
キンが嵌め込まれ、この環状パッキン孔に前記フィルタ
エレメントの下端部が水密に挿入されてなることを特徴
とする。

【００１６】

【作用】本発明においては、パッキンとタイプレート間
の擦り合わせ部、およびパッキンとエレメントとの擦り
合わせ部を円錐台形状に形成することによって、これら
をタンク内に組み立てる際のエレメントとパッキン間の
摩擦はほとんどなくなり、それぞれの組込みが円滑にな
る。また、タンク内に蓋から吊り下げた支持具によって
エレメント，パッキン，タイプレートなどが押さえられ
た際に、タイプレートとパッキンとエレメント間の緊密
さはより強化され、パッキンのシール性の向上が図れる
。

【００１７】

【実施例】図１から図３を参照しながらセラミックスフ
ィルタ装置の一実施例を説明する。なお、本発明はエレ
メントと上下部のタイプレートおよびタンクとのシール
性を改良したものであり、フィルタ装置としての内部構
造は図５に示した従来例と本質的に変るものではないの
で図５を準用し、また図１中図５と同一部分には同一符
号を示し、重複する部分の説明は省略する。

【００１８】図１は本発明の要部を示したもので、図１
において下部タイプレート３にエレメント４の下端がフ
ィルタエレメント嵌入部８ａに嵌入して組立てられた状
態を部分的に示している。その嵌入部８ａとしては円錐
台形の環状パッキン溝２２が下部タイプレート３に形成
されている。このパッキン溝２２には図２に示した円錐
台形の環状パッキン２３が嵌め込まれており、この環状
パッキン２３内の段部２３ａを底面としてエレメント４
の下端が挿入されている。環状パッキン２３の内面２３
ｂは下部タイプレート３の流入孔１０の内面と面一とな
る。この様にして環状パッキン２３とエレメント４およ
び下部タイプレート３とを組立てるが、パッキン２３は
円錐台形のためパッキン溝２２に、またエレメント４は
パッキン２３に円滑かつ水密に収まることになる。

【００１９】次に、図３により下部タイプレート３とタ
ンク１に固定した支持部材１１ａとのパッキン２４につ
いて説明する。タンク１の内面に形成された段部１ａに
支持部材１１ａが嵌め込まれて固定され、この支持部材
１１ａに形成されたパッキン溝１１ｂに円錐台形状パッ
キン２４の外側が嵌め込まれ、このパッキン２４の内側
は下部タイプレート３の外周面に形成されたパッキン溝
３ａに嵌め込まれている。

【００２０】このように下部タイプレート３とタンク１
とのシールは支持部材１１ａと下部タイプレート３に形
成したパッキン溝３ａ，１１ｂに円錐台形状のパッキン
２４を嵌め込み斜面で擦り合うことによってなされる。 このため、エレメント集合体をタンク１内に組込む際に
パッキン２４がタンク１の内面とこすれ合うことがない
。また、パッキン２３，２４は下部タイプレート３の所
定の組込み箇所からずれがり、タイプレート本体から外
れたりすることがなくなる。さらに、定期点検時等にエ
レメント集合体を取り出す際パッキン２３，２４を下部
タイプレート３とともに確実に回収することができる。

【００２１】また、従来のＯリング１２はリング自体の
太さが細いため、放射性クラッドの強い放射線を浴びた
場合、リング全体が比較的簡単に浸蝕され、処理液が漏
洩する恐れがあったのに対して、本発明ではシール部分
の長さがＯリングに比較して十分長いため、一部が浸蝕
されても健全な部分が多く残され、シール性は確実にな
る。

【００２２】しかして、本実施例によればフィルタ装置
全体を組立てる場合に支持具１５によって上下部タイプ
レート２，３は下方向に押され、パッキン２３を介して
エレメント４と下部タイプレート３、および下部タイプ
レート３と支持部材１１とは締め付けられる。この時、
エレメント４から下部タイプレート３には符号２６で示
した力が加えられるが、この部分力２７がエレメント４
からパッキン２３の方向に作用し、さらにこのパッキン
２３に作用した力が下部タイプレート３の流入孔１０部
分に作用してエレメント４と下部タイプレート３とが締
め付けられることになる。このようにして本実施例では
パッキン２３によってエレメント４，パッキン２３およ
び下部タイプレート３は緊密に接し、処理水の漏洩は確
実に防止されることになる。また、タンク１側の下部タ
イプレート３，パッキン２４および支持部材１１ａ間に
も上記と同様な力の作用と効果が働くことになる。なお
、符号２６はエレメント４に加わる力で、２７は下部タ
イプレート３に加わる部分力を示している。

【００２３】図４は本発明で使用する円錐台形の環状パ
ッキンの他の例を示したもので、パッキン２５には軸心
部を貫通して正六角形の貫通孔２８が形成されている。 このパッキン２５を上記実施例に使用すればさらにシー
ル性を確実にできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によればエレメント集合体組立て
時の作業ミスによってエレメントをタイプレートの嵌入
部に嵌入できないような事態や、エレメント集合体をタ
ンク内に組込む際に、タイプレートからパッキンが外れ
るような事態を避けることができ、かつパッキン部分の
シール性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセラミックスフィルタ装置の一実
施例の要部を示す縦断面図。

【図２】図１におけるパッキンを示す斜視図。

【図３】図１における下部タイプレートの装着部を拡大
して示す縦断面図。

【図４】図２におけるパッキンの他の例を示す斜視図。

【図５】従来のセラミックスフィルタ装置を示す縦断面
図。

【図６】図５におけるエレメントの要部を一部切欠して
示す斜視図。

【図７】図５のＡ部を拡大して示す縦断面図。

【図８】図５のＢ部を拡大して示す縦断面図。

【図９】図５におけるエレメントのパッキンが歪んだ嵌
入状態を示す縦断面図。

【図１０】図５におけるエレメントのパッキンがはみ出
た状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…タンク、２…上部タイプレート、３…下部タイプレ
ート、４…セラミックスフィルタエレメント、５…通水
孔、１１…支持部材、１２…Ｏリング、１３…蓋、１４
…逆洗流入孔、１５…支持具、１６…被処理水入口、１
７…処理水出口、１８…逆洗水入口、１９…逆洗水出口
、２０…封水部、２１…床、２２…パッキン溝、２３，
２４，２５…環状パッキン、２８…貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　タンク内に上部タイプレートおよび下
   部タイプレートが取着され、この上部タイプレートおよ
   び下部タイプレートに形成された複数個のフィルタエレ
   メント嵌入部にセラミックス製フィルタエレメントの上
   下両端部が嵌入して組立てられ、前記タンクにそれぞれ
   前記下部タイプレートから下方に被処理水入口が、前記
   上部タイプレートから下部タイプレートまでの間に被処
   理水出口が、前記上部タイプレートから上方に逆洗水入
   口が、前記下部タイプレートから下方に逆洗水出口が設
   けられてなるセラミックスフィルタ装置において、前記
   下部タイプレートに形成された前記フィルタエレメント
   嵌入部には円錐台形の環状パッキン溝が形成され、この
   パッキン溝に円錐台形の環状パッキンが嵌め込まれ、こ
   の環状パッキン孔に前記フィルタエレメントの下端部が
   水密に挿入されてなることを特徴とするセラミックスフ
   ィルタ装置。