JPS5952219B2

JPS5952219B2 - コ−ルドトラツプ

Info

Publication number: JPS5952219B2
Application number: JP52014991A
Authority: JP
Inventors: 道雄村瀬; 勲隅田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1984-12-18
Also published as: JPS53100909A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、液体金属の純化装置であるコールドトラップ
に関するものである。

液体金属例えば、液体ナトリウムは伝熱特性が優れてい
るため、例えば、高速増殖炉の冷却材として使用される
。

しかし、液体金属中に不純物が存在すると構造材の腐食
が促進されるため、液体金属ループには必ず純化装置で
あるコールドトラップが設置されている。

第１図に示す従来のコールドトラップを用いてコールド
トラップの原理および従来技術の欠点について説明する
。

液体金属は入口１から流入し、冷却部２で液体金属中に
含まれる不純物の飽和温以下に冷却され、不純物の捕獲
部に充填された充填物３に流入する。

液体金属の冷却により過飽和状態になった不純物は、冷
却部２およびコールドトラップ底部の構造材表面にその
一部が捕獲され、充填物３表面で残りの大部分が捕獲さ
れる。

このようにして純化された液体金属は出口４から流出す
る。

なお、５は液体金属冷却用の冷却器、６は充填物３の支
持体である。

コールドトラップの性能は純化の程度を示す捕獲効率と
充填材３が不純物の捕獲により目つまりするまでに捕獲
された全不純物量を示す捕獲容量により決定される。

捕獲効率は充填物３における液体金属の通過長さに依存
し、捕獲容量は充填物３への流入面積に比例する。

従来から、コールドトラップの捕獲効率は高いことが確
認されているが、充填物３において不純物の捕獲により
目づまりを起すため捕獲容量が予想値より大幅に小さい
。

しかも、高速増殖炉の一次冷却系では放射能が高いため
コールドトラップの交換が困難であり、捕獲容量の大容
量化が要求されている。

しかるに、従来のコールドトラップでは、第１図ａのＡ
部の詳細図である第１図すに示すように、充填物３とそ
の支持体６が直接接触しており、しかも支持体６に孔面
積比３０〜４０％の多孔板を使用している。

したがって、充填物３に捕獲された不純物層８が液体金
属の流路を閉塞するため有効流入面積は３０〜４０％と
なり、捕獲容量も予想値の３０〜４０％と激減している
。

本発明は、前記した従来技術の欠点を改善し、捕獲容量
の大きいコールドトラップを提供することを目的とする
。

上記の目的を達成するために、本発明のコールドラップ
では、充填物とその支持体の間に空間を設けるか、もし
くは、充填物の支持体として従来の多孔板のかわりに組
合せ梁もしくは素線径の大きなメツシュを用いる。

充填物とその支持体の間に空間を設ける方法として、（１）充填物とその支持体の間にスペーサを設ける。

（２）支持体を波状もしくは凹凸状に変形するか、もし
くは、支持体に突起を設ける。

（３）液体金属が支持体の穴を通過して充填物に流入す
る部分の充填物に四部を設ける。

上記のように、充填物とその支持体の間に空間を設ける
と、充填物への液体金属の有効流入面積が従来の３０〜
４０％からほぼ１００％に増加する。

また、充填材の支持体として、従来の多孔板のかわりに
組合せ梁もしくは素線径の大きなメツシュを使用すれば
、充填物への液体金属の流入面積の７０〜９０％を有効
流入面積にすることができる。

コールドトラップの捕獲容量は、この有効流入面積にほ
ぼ比例するため、本発明のコールドトラップを使用すれ
ば、同じ大きさのコールドトラップで、捕獲容量を従来
のものの２倍〜３倍大きくすることができる。

なお、充填物とその支持体の間の空間は、５〜４０ｍｍ
にすればよい。

５ｍｍ未満にすると、充填物、その支持体およびスペー
サ表面で捕獲された不純物により空間が閉塞する危険性
があり、また、４０ｍｍを越えると充填物容積が小さく
なりコールドラッププ外形を大きくする必要が生しコスト高になる。

実施例以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す部分断面図である。

液体金属の純化の過程は、第１図に示した従来のコール
ドトラップと同じである。

本発明の特徴は充填物３とその支持体６の間にスペーサ
７を有することでる。

スペーサ７にはＡ部の詳細図である第２図すに示す波板
の他に、凹凸板も使用できる。

スペーサ７の高さは前述したように５〜４０ｍｍとする
。

また、Ａ部の詳細図である第２図０１に示すように、支
持体６として、従来の多孔板のかわりに組合せ梁を使用
し、スペーサ７には充填物３の素線径より大きな素線で
構成されるメツシュ等の充填物を使用できる。

この場合には、従来の多孔板の大面積３０〜４０％に比
べて組合せ梁では大面積〜９０％と大きくできるため、
必ずしもスペーサ７を必要としない。

また、スペーサ７の素線を充分大きくすれば、支持体６
を必要としない。

第２図０２は、第２図０１のコールドトラップの部分詳
細を示した底面図である。

本発明によれば、第１図すと比較して明らかなように、
充填物３が不純物の捕獲により目づまりを起したときの
不純物層８の容積は、２〜３倍大きくなり、したがって
、捕獲容量が従来のコールドラップの２〜３倍大きくな
る。

第３図は本発明の他の実施例を示す部分断面図である。

本実施例の特徴は、第２図に示す実施例における支持体
６とスペーサ７の機能を支持体６で兼任させたことでる
。

Ａ部の詳細図である第３図すは、支持体６に、波状もし
くは凹凸状の多孔板を使用したものである。

多孔板の穴の径は、この大を通過する液体金属流速が比
較的速く不純物の析出速度が大きいため、捕獲した不純
物による穴の閉塞を防止するには、１０ｍｍ以上にする
必要がある。

また、Ａ部の詳細図である第３図０１は、支持梁６−１
にスペーサ６−２を溶接付けしたものを支持体６に使用
している。

なお、支持梁６−１とスペーサ６−２を一体物とし、プ
レス加工により支持体９を実現してもよい。

第１図に示す従来のコールドトラップと比較して、充填
物３への液体金属の有効流入面積が約２〜３倍になって
おり、捕獲容量は２〜３倍大きくなる。

第３図０２は、第３図０１のコールドトラップの部分詳
細を示す底面図である。

第４図は本発明のもう一つの実施例を示す部分断面図で
ある。

本実施例の特徴は、充填物３において、液体金属の流入
部に凹部を設けたことである。

第１図に示した従来のコールドトラップと比較して、液
体金属の有効流入面積が広くなり、したがって、捕獲容
量が増大する。

第５図は本発明のさらにもう一つの実施例を示；す部分
断面図である。

本実施例の特徴は、第４図に示した実施例を拡張し、充
填材３の凹部を互いに連結したものである。

この連結により、第１図に示す従来のコールドトラップ
より、充填物３への液体金属の流入面積を１．５倍程度
広くできる。

したがって、捕獲容量が増大する。

第２図から第４図に示した本発明の実施例において、充
填物３の支持体６およびスペーサ７は、必ずしも液体金
属の全流入部に設置する必要はなく、第６図に示すよう
に、その一部にのみ設置することによりコストの底減を
計ってもよい。

まとめ以上説明したごとく、本発明によば、充填物とその支持
体の間に空間を設けるかもしくは支持体の大面積を広く
できる構造にすることにより、捕獲容量を従来のコール
ドトラップの２〜３倍大きくすることができる。

また、同一捕獲容量にするには、従来のコールドトラッ
プ容積の約１７２にでき、大幅なコストランが可能であ
る。

なお、本発明は、第２図から第６図に示す実施例のいか
なる組合せをも含み、いかなるコールドトラップにも適
用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるコールドトラップを示す部分断
面図、第２図は本発明の一実施例を示す部分断面図、第
３図は本発明の他の実施例を示す部分断面図、第４図は
本発明のもう一つの実施例を示す部分断面図、第５図お
よび第６図は本発明のさらに他の実施例を示す部分断面
図である。図において、１・・・液体金属入口、２・・・冷却部、
３・・・充填物、４・・・液体金属出口、５・・・冷却
器、６・・・支持体、７・・・スペーサ、８・・・不純
物層。

Claims

【特許請求の範囲】

１液体金属の流路の途中に設けられた多数の連通孔を
有する充填物と、前記充填物の支持体と、前記充填物に
流入する前記液体金属の冷却器とを有するコールドトラ
ップにおいて、前記液体金属の流入する側の前記支持体
と前記充填物との間に前記支持体に設けた孔に連なる空
間を設けたことを特徴とするコールドトラップ。