JPS5856431B2 - 酸素注入装置 - Google Patents
酸素注入装置Info
- Publication number
- JPS5856431B2 JPS5856431B2 JP54034310A JP3431079A JPS5856431B2 JP S5856431 B2 JPS5856431 B2 JP S5856431B2 JP 54034310 A JP54034310 A JP 54034310A JP 3431079 A JP3431079 A JP 3431079A JP S5856431 B2 JPS5856431 B2 JP S5856431B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- solid electrolyte
- molten metal
- injection device
- injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶融金属中に含有する酸素の濃度を制御し得る
酸素注入装置に関す亀 たとえば金属ナトリウムを冷却材に使用する高速炉プラ
ントにかける蒸気発生器に僅かな水洩れが生じると、隣
接する伝熱管を破損して大規模なリーク事故を誘発する
恐れがある。
酸素注入装置に関す亀 たとえば金属ナトリウムを冷却材に使用する高速炉プラ
ントにかける蒸気発生器に僅かな水洩れが生じると、隣
接する伝熱管を破損して大規模なリーク事故を誘発する
恐れがある。
そのため迅速にわずかな水洩れを検出して、事故を未然
に防止する必要がある。
に防止する必要がある。
この水洩れを検出するには感度が高く、安定性があり、
長時間にわたって使用できることが必要であるが、なか
でも応答の遅れが短時間であることが要求される。
長時間にわたって使用できることが必要であるが、なか
でも応答の遅れが短時間であることが要求される。
そこで、この水洩れを検出するものとして、各種の装置
が提案されているが、ナトリウムと水との反応によって
生じる酸素を検出する装置が好適している。
が提案されているが、ナトリウムと水との反応によって
生じる酸素を検出する装置が好適している。
この装置の応答の遅れを評価するために、従来から酸素
等の不純物をナトリウム中に注入する試験が行なわれて
いた。
等の不純物をナトリウム中に注入する試験が行なわれて
いた。
その試験の注入装置には金属細管を使用したものか、筺
たは金属パイプの先端に多孔質焼結体を装着したものが
使用されていた。
たは金属パイプの先端に多孔質焼結体を装着したものが
使用されていた。
このような従来の注入装置にあっては、注入装置の先端
をナトリウム中に浸漬して酸素等の不純物を加圧注入し
、注入量は流量計の指示や圧力計の指示の減少分から算
出している。
をナトリウム中に浸漬して酸素等の不純物を加圧注入し
、注入量は流量計の指示や圧力計の指示の減少分から算
出している。
しかしながら、一般にナトリウム中への酸素の溶解度は
小さく、注入量が微少となるため、注入時の流量計の指
示や注入前後の圧力計の指示の減少分の測定は精度良く
行なうことが困難であり、そのうえ、注入量の制御が困
難である。
小さく、注入量が微少となるため、注入時の流量計の指
示や注入前後の圧力計の指示の減少分の測定は精度良く
行なうことが困難であり、そのうえ、注入量の制御が困
難である。
捷た、注入装置先端口金属細管あるいは多孔質焼結体内
部に徐々に侵入してくるナトリウムと酸素が反応し。
部に徐々に侵入してくるナトリウムと酸素が反応し。
その反応生成物により、先端が閉塞する欠点がある。
本発明は上述のような従来技術の欠点を除去するために
なされたもいで、酸素の注入量を正確に制御することが
可能であり、先端が閉塞することのない酸素注入装置を
提供することにある。
なされたもいで、酸素の注入量を正確に制御することが
可能であり、先端が閉塞することのない酸素注入装置を
提供することにある。
すなわち１本発明は酸素ガスの注入配管を有するパイプ
と、このパイプの下部に設けられ端末が閉塞されて被酸
素注入溶融金属中に浸漬される固体電解質素子と、この
固体電解質素子の内面に設けられた多孔質電極と、この
多孔質電極にマイナス電位をかつ前記溶融金属にプラス
の電位を印加する直流電圧発生器とを具備したことを特
徴とする酸素注入装置である。
と、このパイプの下部に設けられ端末が閉塞されて被酸
素注入溶融金属中に浸漬される固体電解質素子と、この
固体電解質素子の内面に設けられた多孔質電極と、この
多孔質電極にマイナス電位をかつ前記溶融金属にプラス
の電位を印加する直流電圧発生器とを具備したことを特
徴とする酸素注入装置である。
以下図面を参照して、本発明による酸素注入装置の一実
施例を説明する。
施例を説明する。
図面に示すように、本発明による酸素注入装置は、酸素
注入部１と注入制御部２とから構成される。
注入部１と注入制御部２とから構成される。
酸素注入部１は、先端に酸素イオン導電性固体電解質素
子３（以下固体電解質という）を接合体４を介して装着
したステンレス鋼製のパイプ５で保持され、溶融金属ナ
トリウム６中へ浸漬される。
子３（以下固体電解質という）を接合体４を介して装着
したステンレス鋼製のパイプ５で保持され、溶融金属ナ
トリウム６中へ浸漬される。
固体電解質３の内面には、白金多孔質電極７が設けられ
ている。
ている。
この白金多孔質電極７には、パイプ５内を通してリード
線８が接続されている。
線８が接続されている。
このリード線８とパイプ５の接触を防止するために、パ
イプ５の上端にアルミナ絶縁体９が装着されている。
イプ５の上端にアルミナ絶縁体９が装着されている。
またパイプ５の上部側壁には酸素ガスを導入するための
配管１０が接続されていも 固体電解質３には、溶融金属ナトリウム６に対して安定
なたとえばＴｈ０２８５モルφ：ＹＯｌ、５１５モル多
の組成の素子７５幾用される。
配管１０が接続されていも 固体電解質３には、溶融金属ナトリウム６に対して安定
なたとえばＴｈ０２８５モルφ：ＹＯｌ、５１５モル多
の組成の素子７５幾用される。
接合体４には固体電解質３と同程度の熱膨張率をもつ金
属曾たは合金が使用され、パイプ５と固体電解質３の熱
膨張率の違いによる固体電解質３の破断を防止している
。
属曾たは合金が使用され、パイプ５と固体電解質３の熱
膨張率の違いによる固体電解質３の破断を防止している
。
一方、注入制御部２は直流電圧発生器１１と、直流電流
計１２と、これらを直列に接続する配線１３からなる。
計１２と、これらを直列に接続する配線１３からなる。
直流電圧発生器１１１ｆｉ＆とえば電池１４と可変抵抗
器１５を並列に接続して構成される。
器１５を並列に接続して構成される。
注入制御部２は酸素注入部１に第１のコード１６で、普
た溶融金属ナトリウム６には第２のコード１７でそれぞ
れ接続されている。
た溶融金属ナトリウム６には第２のコード１７でそれぞ
れ接続されている。
この酸素注入装置は溶融金属ナトリウム６を含めると電
気的に閉回路を構成している。
気的に閉回路を構成している。
電流は直流電圧発生器１Ｌ配線１３、直流電流計１２１
第２のコード１γ、溶融金属ナトリウム６、固体電解質
３、白金多孔質電極７、リード線８、第１のコード１６
の順で流れる。
第２のコード１γ、溶融金属ナトリウム６、固体電解質
３、白金多孔質電極７、リード線８、第１のコード１６
の順で流れる。
その電流の太き宮は直流電流計１２で計測される。
このようにして構成された酸素注入装置にかいては直流
電圧発生器１１によって固体電解質３０両側にある電位
差を与える。
電圧発生器１１によって固体電解質３０両側にある電位
差を与える。
この場合、固体電解質３の溶融金属ナトリウム６側が正
に、白金多孔質電極Ｔ側が負となるように極性を選ら瓜
すると、酸素注入部１の外部から、配管１０を介して内
部へと導入された酸素ガスは、白金多孔質電極γにおい
て酸素イオンとなり、固体電解質３の内部を透過して、
溶融金属ナトリウム６中へ注入される。
に、白金多孔質電極Ｔ側が負となるように極性を選ら瓜
すると、酸素注入部１の外部から、配管１０を介して内
部へと導入された酸素ガスは、白金多孔質電極γにおい
て酸素イオンとなり、固体電解質３の内部を透過して、
溶融金属ナトリウム６中へ注入される。
この場合同時に前記酸素イオンによって電荷が運ばれ、
直流電圧発生器１１．配線１３、直流電流計１２、第２
のコード１７、溶融金属ナトリウム６、固体電解質３、
白金多孔質電極７、リード線８、第１のコード１６で構
成される前記閉回路に電流が流れる。
直流電圧発生器１１．配線１３、直流電流計１２、第２
のコード１７、溶融金属ナトリウム６、固体電解質３、
白金多孔質電極７、リード線８、第１のコード１６で構
成される前記閉回路に電流が流れる。
この電流１は、直流電圧発生器１１による電位差に応じ
て定まる。
て定まる。
溶融金属ナトリウム６中へ注入される酸素分子０モル数
ｎは、電流Ｉから なる関係式によって決定される。
ｎは、電流Ｉから なる関係式によって決定される。
ここでＦはファラデ一定数である。
従って、直流電流計１２の指示を読むことにより、容易
に単位時間尚りの酸素注入量を算出することができる。
に単位時間尚りの酸素注入量を算出することができる。
そこで、直流電圧発生器１１の可変抵抗器１５を調整し
て電位差を変化させることにより、容易にしかも正確に
酸素注入量を制御することができる。
て電位差を変化させることにより、容易にしかも正確に
酸素注入量を制御することができる。
曾た固体電解質３として溶融金属ナトリウム６に対して
安定なＴｈ０２８５モル多Ｙ０１．５１５モル多の構成
の素子等を使用することにより、溶融金属ナトリウム６
の固体電解質３の内部への侵入を防止することができる
。
安定なＴｈ０２８５モル多Ｙ０１．５１５モル多の構成
の素子等を使用することにより、溶融金属ナトリウム６
の固体電解質３の内部への侵入を防止することができる
。
したがって、ナトリウムと酸素との反応生成物による、
注入装置先端の閉塞を安全に防止することができる。
注入装置先端の閉塞を安全に防止することができる。
以上説明したように、本発明は酸素注入装置刃先端に溶
融金属ナトリウムに対して安定な酸素イオン導電性固体
電解質素子を装着しあとの素子を流れる電流を制御する
ことにより、従来非常に困難であった微量な酸素の注入
を可能とし、同時にその注入量の制御を容易にしかも正
確に行うことができる。
融金属ナトリウムに対して安定な酸素イオン導電性固体
電解質素子を装着しあとの素子を流れる電流を制御する
ことにより、従来非常に困難であった微量な酸素の注入
を可能とし、同時にその注入量の制御を容易にしかも正
確に行うことができる。
普た従来０酸素注入装置にかいて問題となっていた注入
装置先端での閉塞を完全に防止することができる。
装置先端での閉塞を完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明に係る酸素注入装置の一実施例を一部縦断
面で示す構成図である。 １・・・・・・酸素注入部、２・・・・・・注入制御部
、３・・・・・・酸素イオン導電性固体電解質素子、４
・・・・・・接合体。 ５・・・・・・ステンレスパイプ、６・・・・・・溶融
金属ナトリウム、７・・・・・・白金多孔質電極、８・
・・・・・リード線、９・・・・・・アルミナ絶縁体、
１０・・・・・・配管、１１・・・・−・直流電圧発生
器、１２・・・・・・直流電流計、１３・・・・・・配
線、１４・・・・・・電池、１５・・・・・・可変抵抗
器、１６゜１７・・・・・・コード。
面で示す構成図である。 １・・・・・・酸素注入部、２・・・・・・注入制御部
、３・・・・・・酸素イオン導電性固体電解質素子、４
・・・・・・接合体。 ５・・・・・・ステンレスパイプ、６・・・・・・溶融
金属ナトリウム、７・・・・・・白金多孔質電極、８・
・・・・・リード線、９・・・・・・アルミナ絶縁体、
１０・・・・・・配管、１１・・・・−・直流電圧発生
器、１２・・・・・・直流電流計、１３・・・・・・配
線、１４・・・・・・電池、１５・・・・・・可変抵抗
器、１６゜１７・・・・・・コード。
Claims (1)
- １ 酸素ガスの注入配管を有するパイプと、このバイブ
０下部に設けられ端末が閉塞されて被酸素注入溶融金属
中に浸漬される固体電解質素子と、この固体電解質素子
の内面に設けられた多孔質電極と、この多孔質電極にマ
イナス電位をかつ前記溶融金属にプラスの電位を印加す
る直流電圧発生器とを具備したことを％徴とする酸素注
入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54034310A JPS5856431B2 (ja) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | 酸素注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54034310A JPS5856431B2 (ja) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | 酸素注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55126840A JPS55126840A (en) | 1980-10-01 |
| JPS5856431B2 true JPS5856431B2 (ja) | 1983-12-14 |
Family
ID=12410580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54034310A Expired JPS5856431B2 (ja) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | 酸素注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856431B2 (ja) |
-
1979
- 1979-03-26 JP JP54034310A patent/JPS5856431B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55126840A (en) | 1980-10-01 |
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