WO2012073461A1 - デブリフィルタ - Google Patents

デブリフィルタ Download PDF

Info

Publication number
WO2012073461A1
WO2012073461A1 PCT/JP2011/006562 JP2011006562W WO2012073461A1 WO 2012073461 A1 WO2012073461 A1 WO 2012073461A1 JP 2011006562 W JP2011006562 W JP 2011006562W WO 2012073461 A1 WO2012073461 A1 WO 2012073461A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
bent
plates
lattice
debris filter
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/006562
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
理夫 大脇
智美 河野
雄一郎 久保
義隆 水谷
哲浩 尾崎
Original Assignee
原子燃料工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2010270341A external-priority patent/JP5241809B2/ja
Priority claimed from JP2011073062A external-priority patent/JP5241876B2/ja
Application filed by 原子燃料工業株式会社 filed Critical 原子燃料工業株式会社
Priority to US13/991,315 priority Critical patent/US20130248434A1/en
Priority to EP11845608.6A priority patent/EP2648188B1/en
Publication of WO2012073461A1 publication Critical patent/WO2012073461A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/03Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements self-supporting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/3206Means associated with the fuel bundle for filtering the coolant, e.g. nozzles, grids
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/322Means to influence the coolant flow through or around the bundles
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3305Lower nozzle
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to a debris filter, and more particularly to a debris filter that has a small pressure loss of circulating cooling water and can capture foreign substances present in the cooling water.
  • the debris catching device includes a pair of superposed plates, each of which has substantially the same size, shape and shape.
  • a debris catcher having a plurality of pitch holes, wherein the hole of one of the pair of plates is offset from the hole of the other plate of the pair of plates;
  • the lower tie plate assembly for a nuclear reactor provided is described (see claim 1 of Patent Document 1 and FIGS. 10 to 14).
  • Patent Document 2 discloses that “... a fuel assembly for a nuclear reactor, and this fuel assembly includes a filter that captures solid foreign matters contained in the coolant on the inlet side of the fuel assembly.
  • the plurality of through holes formed in the filter have a bent portion that cannot be seen straight from the inlet to the outlet, and the plurality of through holes are arranged in a staggered pattern on the flow path opening surface.
  • "Fuel assembly” is described (refer to claim 1, Fig. 3 and 5 of Patent Document 2).
  • Patent Document 3 discloses that “..., the foreign matter filter is a combination of a plurality of first flat plates and a plurality of second flat plates arranged in a direction orthogonal to the first flat plates.
  • Each of the first flat plates is arranged in parallel with the axial direction of the lower tie plate, and the second flat plates are oriented in the same direction with respect to the axial direction.
  • the first flat plate assembly which is one of the pair of flat plate assemblies, is disposed closer to the fuel rod than the other second flat plate assembly in the axial direction.
  • the flow path formed between the adjacent second flat plates is formed straight from the inlet to the outlet so as to be inclined with respect to the axial direction, and is formed in the second flat plate assembly. The flow path is formed in the first flat plate assembly.
  • the lower end of the first flat plate of the first flat plate assembly is in contact with the upper end of the first flat plate of the second flat plate assembly, and the second flat plate assembly is in contact with the second flat plate assembly.
  • the position of the second flat plate at the outlet of the flow path of the flat plate assembly is disposed substantially at the center of the inlet of the flow path of the first flat plate assembly, and at the inlet of the flow path of the first flat plate assembly.
  • Patent Document 4 states that “in a nuclear fuel assembly in which a support grid is brought close to the upper surface of an adapter plate of a lower nozzle having a large number of flow holes, and the outlets of the flow holes are subdivided by the grid plate of the support grid, ⁇ Nuclear fuel assembly characterized in that the axial angle of the flow holes is inclined with respect to the flow path direction of the support grid and the inclination of the flow holes in adjacent rows is opposite to each other. '' (Refer to claim 1 and FIGS. 5 and 6 of Patent Document 4). Further, Patent Document 5 states that “the middle part is displaced in the horizontal direction with respect to the inlet side and the outlet side so that there is no flow path that passes straight between the inlet side and the outlet side through which the coolant passes. In the fuel assembly debris filter in which the curved plates are arranged at equal intervals, a projection is locally provided on the flow surface of the curved plate so as to partition the flow path opening. "Filter” is described (Claim 1 of Patent Document 5).
  • JP-A-8-240680 JP 2004-317522 A Patent No. 3977969 JP-A-8-105988 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-116872
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a debris filter that has a small pressure loss of circulating cooling water and can reliably capture foreign substances present in the cooling water.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a debris filter in which trapped foreign matter is difficult to drop out of the debris filter.
  • Still another problem to be solved by the present invention is to provide a debris filter capable of reducing the installation area.
  • Still another problem to be solved by the present invention is to provide a debris filter capable of reducing the manufacturing process.
  • a debris filter comprising a plurality of bent plates having the same shape, a plurality of first lattice plates having the same shape, and a plurality of second lattice plates having the same shape
  • the first lattice plate is a plate formed in a strip shape
  • the second grid plate is a plate formed in a strip shape
  • the bent plate has a first inclined plate formed in a strip shape and a second inclined plate formed in a strip shape sharing a longitudinal edge along the longitudinal direction of the first inclined plate, The first length of the first slant plate in the plurality of bent plates arranged so that the first slant plates and the second slant plates are parallel to each other on the side opposite to the long side edge shared with the second slant plate.
  • the bent plate and the first lattice plate are fixed so that the edge and the first lattice plate intersect,
  • the bent plate and the second lattice plate intersect with the second longitudinal edge of the second inclined plate of the plurality of bent plates opposite to the longitudinal edge shared with the first inclined plate.
  • the second grid plate is fixed, A longitudinal edge of the first lattice plate fixed to the bent plate toward the second lattice plate, and a longitudinal edge of the second lattice plate fixed to the bent plate toward the first lattice plate.
  • the first lattice plate has a plurality of first inclined cuts formed obliquely with respect to the longitudinal direction on a longitudinal edge along the longitudinal direction of the plate
  • the second grid plate has a plurality of second inclined cuts formed obliquely with respect to the longitudinal direction on the longitudinal edge along the longitudinal direction of the plate,
  • the first longitudinal edge of the bent plate is inserted and fixed to the first inclined cut of the first grid plate;
  • the bent plate has a plurality of first cuts formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction on the first longitudinal edge, and orthogonal to the longitudinal direction on the second longitudinal edge.
  • the first cuts in the plurality of bent plates and the first inclined cuts in the first grid plate are combined so as to mesh with each other, and the second cuts in the plurality of bent plates and the second cut in the second grid plate.
  • the debris filter according to (2) wherein the debris filter is combined so as to mesh with the inclined cut line.
  • the number of first cuts formed on the bent plate is the same as the number of first inclined cuts formed on the first grid plate, and the number of second cuts formed on the bent plate is the second grid plate.
  • the debris filter according to (3), wherein the number of bent plates is the same as the number of second inclined cuts, and the number of bent plates is the same as the number of first inclined cuts.
  • the bent plate has a plurality of first cuts formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction on the first longitudinal edge, and orthogonal to the longitudinal direction on the second longitudinal edge.
  • a plurality of second cuts formed in a direction;
  • a longitudinal edge of the first grid plate is inserted and fixed in the first cut of the bent plate;
  • the fixed intervals of the plurality of first lattice plates with respect to the bent plate are equal to each other, (1) characterized in that the fixed intervals of the plurality of second lattice plates with respect to the bent plate are equal to each other and are larger than the fixed intervals of the plurality of first lattice plates with respect to the bent plate.
  • the debris filter described (7)
  • the first lattice plate has a plurality of first inclined cuts formed obliquely with respect to the longitudinal direction on a longitudinal edge along the longitudinal direction of the plate
  • the second grid plate has a plurality of second inclined cuts formed obliquely with respect to the longitudinal direction on the longitudinal edge along the longitudinal direction of the plate,
  • the first longitudinal edge of the bent plate is inserted and fixed to the first inclined cut of the first grid plate;
  • the debris filter according to (6), wherein the second longitudinal edge of the bent plate is inserted and fixed to a second inclined cut of the second lattice plate
  • the bent plate has a plurality of first cuts formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction on the first longitudinal edge, and orthogonal to the longitudinal direction on the second longitudinal edge.
  • the first cuts in the plurality of bent plates and the first inclined cuts in the first grid plate are combined so as to mesh with each other, and the second cuts in the plurality of bent plates and the second cut in the second grid plate.
  • the bent plate has a plurality of first cuts formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction on the first longitudinal edge, and orthogonal to the longitudinal direction on the second longitudinal edge.
  • the longitudinal edge of the first lattice plate and the longitudinal edge of the second lattice plate are not in contact with each other, a bent channel formed by only the bent plate is formed, and the bent channel is bent. Since the cross-sectional area is larger than the inflow path formed by the plate and the second grid plate, the pressure loss of the liquid such as cooling water can be reduced, and the cooling water can be rectified along the bent plate, It is possible to provide a debris filter in which the pressure loss of the flowing liquid is small. Furthermore, according to the present invention, the flow path having a small cross-sectional area is formed by the second lattice plate, the first lattice plate, and the bending plate at the portion where the liquid flows and the portion where the liquid flows, respectively. Since there is an opportunity to collect the foreign matter twice between the inflow and the outflow, it is possible to provide a debris filter that can reliably catch the foreign matter.
  • the fixed interval between the plurality of second lattice plates with respect to the bent plate is larger than the fixed interval between the plurality of first lattice plates with respect to the bent plate. It stays inside the filter between the part formed by and the part formed by the second lattice plate and the bent plate, so it is captured when the flow of liquid is stopped or the debris filter is pulled up from the liquid It is difficult for the foreign matter to fall off the debris filter.
  • the first grid plate, the second grid plate, and / or the bent plate are provided with a cut, and the cut and the longitudinal edge are combined or the cut and the cut are combined. This makes it possible to reduce the size from the portion where the cooling water flows to the portion where the cooling water flows out, compared to the case where no cut is provided, thereby providing a debris filter with a small installation area.
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a debris filter according to the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the debris filter shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the debris filter shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing another aspect of the debris filter according to the present invention.
  • 5 is a bird's-eye view of the debris filter shown in FIG. 1, (a) is a bird's-eye view of the debris filter shown in FIG. 1 as viewed from the first lattice plate side, and (b) is a bird's-eye view. It is the bird's-eye view seen from the 2nd lattice board side in the debris filter shown in.
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a debris filter according to the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the debris filter shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the debris filter shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing
  • FIG. 6 is an overhead view seen from the side of the first grid plate showing another embodiment of the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing an embodiment of the first grating plate in the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing an embodiment of a bent plate in the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view showing an embodiment of the first lattice plate in the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing one embodiment of a bent plate in the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view showing another embodiment of the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing one aspect of a foreign matter capturing state in the debris filter according to the present invention.
  • FIG. 1 shows surfaces of a debris filter along a longitudinal direction of a first grid plate and a second grid plate, which will be described later.
  • FIG. 2 shows a surface of the debris filter along the longitudinal direction of a bent plate described later.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the debris filter.
  • the debris filter circulates in the fuel assembly by, for example, being attached to a rectangular portion inside the lower tie plate in the fuel assembly, or by being attached to the coolant inlet on the side of the fuel support fitting instead of the core orifice. Foreign matters mixed in a liquid such as cooling water can be collected.
  • a debris filter 1 shown in FIG. 1 includes a plurality of bent plates 2 having the same shape, a plurality of first lattice plates 3 having the same shape, and a plurality of second lattice plates 4 having the same shape.
  • the first grid plate 3 and the second grid plate 4 are plate bodies each formed in a strip shape.
  • the bent plate 2 includes a first inclined plate 5 formed in a strip shape and a second inclined plate 7 formed in a strip shape by sharing a longitudinal edge 6 along the longitudinal direction of the first inclined plate 5.
  • the dimension of each part of the 1st inclination board 5 and the 2nd inclination board 7 of the bending board 2, the angle which the 1st inclination board 5 and the 2nd inclination board 7 comprise, etc. are the collection capability of a foreign material, and cooling water.
  • a suitable numerical value can be selected in consideration of pressure loss and the like.
  • the short side, long side and thickness dimensions of the first grid plate 3 and the short side, long side and thickness dimensions of the second grid plate 4 are the same. Is formed. Therefore, since the 1st grid plate 3 and the 2nd grid plate 4 can be obtained by manufacturing one kind of strip-shaped board at the time of manufacture, reduction of a manufacturing process can be aimed at.
  • the dimensions of the respective parts of the first and second grid plates do not have to be the same in consideration of the foreign matter collecting ability and the pressure loss of the cooling water.
  • the bent plate can be manufactured without limitation to its manufacturing method as long as it is a bent plate so as to achieve the object of the present invention.
  • the bending plate is a virtual longitudinal direction connecting, for example, a rectangular plate having a long edge and a short edge to a midpoint of one short edge and a midpoint of the other short edge.
  • it is formed as a bent plate body having a first inclined plate and a second inclined plate by folding in a mountain fold or a valley fold.
  • the first inclined plate and the second inclined plate share the bent portion of the rectangular plate as a longitudinal edge.
  • the bent plate can be formed by bending the rectangular plate in this way, but the long edges of the two strip-shaped plates are arranged so that the two strip-shaped plates are inclined with respect to each other. It is good also as a bending board which has a 1st inclination board and a 2nd inclination board with which the longitudinal edge was shared by couple
  • the lateral edge of the first inclined plate in the bent plate and the lateral edge of the second inclined plate may have the same dimension or different dimensions.
  • the plurality of bent plates are arranged so that the first inclined plates and the second inclined plates are parallel to each other.
  • the first inclined plate and the second inclined plate in all the bent plates forming the debris filter have the same shape, and all the bent plates have the same angle formed by the first inclined plate and the second inclined plate. In this case, it is easy to arrange all the bent plates so that the first inclined plates and the second inclined plates are parallel to each other.
  • the first inclined plates in all the bent plates forming the debris filter have the same shape, and the second inclined plates in all the bent plates have the same shape, and the size of the first inclined plate in all the bent plates
  • the direction of the plurality of bent plates is set so that the first inclined plate of the same size is arranged in parallel and the second inclined plate of the same size is arranged in parallel.
  • the first inclined plate 5 opposite to the longitudinal edge 6 is the first.
  • the bent plate 2 and the first lattice plate 3 are fixed so that the longitudinal edge 8 and the first lattice plate 3 intersect each other.
  • the bending plate 2 and the second grating plate 4 intersect each other so that the second longitudinal edge 10 opposite to the longitudinal edge 6 of the second inclined plate 7 intersects the second lattice plate 4.
  • Two lattice plates 4 are fixed.
  • the debris filter 1 of this embodiment is combined so that the first inclined plate 5 and the first lattice plate 3 intersect each other, and the first longitudinal edge 8 of the bent plate 2 and the second lattice in the first lattice plate 3 are combined.
  • the bent plate 2 and the first lattice plate 3 are fixed so that the longitudinal edge 23 opposite to the side on which the plate 4 is disposed intersects.
  • the second inclined plate 7 and the second lattice plate 4 are combined so as to intersect with each other, and the second longitudinal edge 10 of the bent plate 2 and the first lattice plate 3 in the second lattice plate 4 are arranged.
  • the bent plate 2 and the second lattice plate 4 are fixed so that the longitudinal edge 24 on the opposite side to the side intersects.
  • the first longitudinal edge of the bent plate intersects the first grid plate.
  • the first longitudinal edge 108 of the bent plate 102 and the first grid plate 103 may be fixed so that the longitudinal edge 109 on the side where the second grid plate 4 is disposed intersects.
  • the bending plate 102 and the second grating edge 102 intersect the second longitudinal edge edge 110 of the bending plate 102 and the longitudinal edge edge 112 of the second grating plate 104 on the side where the first grating plate 3 is disposed.
  • the plate 104 may be fixed.
  • FIG. 5A shows a view of the debris filter 1 viewed from the first grid plate 3 side
  • FIG. 5B shows a view of the debris filter 1 viewed from the second grid plate 4 side
  • the debris filter 1 of this embodiment has the bent plate 2 and the first lattice plate 3 such that the first longitudinal edge 8 of the bent plate 2 and the first lattice plate 3 are orthogonal to each other. And are arranged.
  • the bent plate 2 and the second lattice plate 4 are arranged so that the second longitudinal edge 10 of the bent plate 2 and the second lattice plate 4 are orthogonal to each other.
  • the fixing interval between the adjacent first lattice plate 3 with respect to the bending plate 2 and the fixing interval between the adjacent second lattice plate 4 with respect to the bending plate 2 are formed to be the same.
  • the first longitudinal edge of the bent plate and the first lattice plate intersect each other.
  • the first longitudinal edge 108 of the bent plate 102 and the first lattice plate 103 may be arranged so that the two intersect with each other at an inclination.
  • the bent plate and the second grid plate may be arranged such that the second longitudinal edge of the bent plate intersects the second grid plate at an angle.
  • the longitudinal edge 9 of the first grating plate 3 and the longitudinal edge 12 of the second grating plate 4 are arranged in a non-contact state, that is, separated from each other.
  • a cooling water inflow passage formed by the bent plate 2 and the second lattice plate 4 when cooling water flows from below to above, a cooling water inflow passage formed by the bent plate 2 and the second lattice plate 4, and The flow path for cooling water flow formed by the bent plate 2 and the first lattice plate 3 is a flow path formed by the first inclined plates 5 and the second inclined plates 7 of the adjacent bent plates 2.
  • the cross-sectional area of the flow path is small. Therefore, the debris filter 1 has a portion having a relatively small cross-sectional area of the flow path of the cooling water passing through the debris filter 1 and a portion having a relatively large cross section.
  • the flow path has a small cross-sectional area and passes when cooling water flows into the debris filter 1, that is, by the second grid plate 4 and the second inclined plate 7 of the bent plate 2.
  • the formed flow path may be referred to as an inflow path 13.
  • the flow path having a large cross-sectional area that is, the flow path formed only by the bent plate 2 without the first grid plate 3 and the second grid plate 4 contributing to the formation of the flow path, is referred to as the bent flow path 14.
  • the path may be referred to as the outflow path 15.
  • the cooling water flows through the inflow path 13, the bent flow path 14, and the outflow path 15 in this order.
  • the cooling water often flows through a channel having a larger cross-sectional area than any of the inflow channel 13, the bent channel 14, and the outflow channel 15.
  • the pressure loss increases when it flows into the passage 13.
  • the cooling water has a smaller cross-sectional area than the flow path outside the debris filter 1, the pressure loss is significantly reduced in the bent flow path 14 having a larger cross-sectional area than the inflow path 13.
  • the circulation of the cooling water is not completely free, and a rectifying action is exerted by the bent plate 2.
  • the cooling water smoothly flows from the inflow portion 13 to the outflow path 15 by a rectifying action. Since the rectifying action is working in the bent channel 14, the pressure loss does not increase even if the cooling water flows from the bent channel 14 into the outflow portion 15. Finally, the cooling water flows out of the debris filter 1 through the outflow passage 15 while maintaining a small pressure loss.
  • the debris filter according to the present invention is bent by the bent plate 2 as compared with the conventional debris filter in which an increase in pressure loss is unavoidable due to the cooling water flowing through the channel having a small cross-sectional area. Since the flow path 14 is provided, the pressure loss can be greatly reduced, and the cooling water can be circulated while maintaining the small pressure loss.
  • the debris filter 1 is provided with two flow paths having a small cross-sectional area, the inflow path 13 and the outflow path 15, there are two opportunities to collect foreign substances contained in the cooling water. Therefore, the debris filter 1 can collect foreign substances more reliably as compared with the conventional debris filter in which one channel having a small cross-sectional area is provided.
  • the material of the bent plate, the first lattice plate, and the second lattice plate is a material that does not cause alteration such as melting by cooling water and does not cause irreversible damage due to foreign matter.
  • a material that does not cause alteration such as melting by cooling water and does not cause irreversible damage due to foreign matter.
  • metal, stainless steel, inconel and the like can be mentioned.
  • a cut is provided in the first grid plate, the second grid plate, and / or the bent plate, and the cut and each member or a combination of the cuts are fixed.
  • the debris filter 1 of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is a mode in which all of the bent plate, the first lattice plate, and the second lattice plate are provided with cuts and are combined and fixed so that the cuts are engaged with each other. is there.
  • the bending plate 2 and the first lattice plate 3 are fixed, and the bending plate 2 and the second lattice plate 4 are fixed by the pressure received from the cooling water flowing through the fuel assembly. What is necessary is just to be fixed to such an extent that the 2nd grid plate 4 does not isolate
  • the first long edge 108 of the bent plate 102 and the long edge 109 of the first grid plate 103 are in contact with each other, and the second long edge 110 of the bent plate 102 is Since the long edge 112 of the second grid plate 104 is in contact, the bending plate 102 and the long edge 109 of the first grid plate 103 and the fixing mode of the bending plate 102 and the long edge 112 of the second grid plate 104 are as follows: For example, a mode in which the edges are simply brought into point contact and fixed by welding or the like can be mentioned.
  • FIG. 7 shows the first grating plate 3 in the debris filter 1 shown in FIGS.
  • the first grid plate 3 has a plurality of first inclined cuts 16 formed obliquely with respect to the longitudinal direction on the longitudinal edge 9 along the longitudinal direction of the first grid plate 3. Since the first grid plate 3 and the second grid plate 4 in the debris filter 1 have the same dimensions, the first grid plate 3 formed as shown in FIG. 7 is also used as the second grid plate 4. Can do. When the first grid plate and the second grid plate are produced with different dimensions, they are not shown in FIG. 7, but are formed on the longitudinal edge 12 of the second grid plate 4 obliquely with respect to the longitudinal direction. A plurality of second inclined cuts may be formed.
  • the first longitudinal edge 8 of the bent plate 2 is inserted into the first inclined cut 16 of the first grid plate 3, and the mutual frictional force.
  • the outflow passage 15 is formed by being fixed at. Further, the inflow passage 13 is formed by fixing the second longitudinal edge 10 of the bent plate 2 after being inserted into the second inclined cut of the second lattice plate 4.
  • the fixed aspect which provides the 1st inclination cut 16 and the 2nd inclination cut, and inserts and fixes the 1st long edge 8 and the 2nd long edge 10 of the bending board 2 to the 1st inclination cut 16 and the 2nd inclination cut, respectively, Compared to a mode in which the edges are simply point-contacted and fixed without providing a cut, the size from the inflow path to the outflow path is reduced, so it can be formed into a small debris filter, and this small size can be installed in a narrow installation area. Debris filters can be arranged.
  • FIG. 8 shows the bent plate 2 in the debris filter 1 shown in FIGS.
  • the bending plate 2 has a plurality of first cuts 17 formed in the first longitudinal edge 8 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the bending plate 2, and the second longitudinal edge 10 has a longitudinal length of the bending plate 2. It has a plurality of second cuts 18 formed in a direction orthogonal to the direction.
  • first cut 17 and the second cut 18 have the same size and number, the first grid plate 3 and the second grid plate 4 are manufactured with the same size. In this case, it is only necessary to form one type of cut in the two longitudinal edges 8 and 10 of the bent plate 2, so that the manufacturing process can be reduced.
  • the outflow path 15 is formed by fixing the longitudinal edge 9 of the first lattice plate 3 after being inserted into the first cut 17 of the bent plate 2. It will be.
  • the long edge 12 of the second lattice plate 4 is inserted into the second cut 18 of the bending plate 2 and fixed by mutual frictional force, whereby the inflow path 13 is formed.
  • the bent plate 2 is provided with the first cut 17 and the second cut 18, and the long edge 9 of the first lattice plate 3 and the long edge 12 of the second lattice plate 4 are inserted into the first cut 17 and the second cut 18, respectively.
  • the fixing aspect to be fixed can be formed into a small debris filter because the dimension from the inflow path to the outflow path is smaller than the aspect in which the edges are fixed by simply making point contact with each other without providing a cut. This small debris filter can be arranged in a narrow installation area.
  • a cut is provided in any of the bent plate, the first lattice plate, and the second lattice plate, and the first in the bent plate.
  • the cut and the first inclined cut in the first grid plate are combined and fixed so as to mesh with each other, and the second cut in the bent plate and the second inclined cut in the second grid plate are combined to engage with each other.
  • the dimensions from the inflow path to the outflow path are smaller than in the aspect in which the edges are simply point-contacted and fixed without providing the cut.
  • This small debris filter can be arranged in a narrow installation area.
  • the number of first cuts formed on the bent plate is the same as the number of the first grid plates, and the number of second cuts formed on the bent plate is the second grid plate. It is preferable that the number of bending plates is the same as the number of first inclined cuts and / or the number of second inclined cuts. According to this aspect, since it is sufficient to form grooves as many as the number of members, the first lattice plate and the second lattice plate can be manufactured at the same time with the same dimensions, and the manufacturing process of the debris filter can be simplified. Can do.
  • FIG. 9 shows another embodiment of the debris filter according to the present invention.
  • the debris filter 201 shown in FIG. 9 is different from the debris filter 1 shown in FIGS. 1 to 3 in that the second grid plate 204 shown in FIG. 9 is fixed to the bent plate 202 of the adjacent second grid plate 204. While the interval is formed larger than the fixed interval between the adjacent first lattice plate 203 and the bent plate 202, the second lattice plate 4 shown in FIG. 3 is the bent plate of the adjacent second lattice plate 4.
  • the fixed interval with respect to 2 is the same as the fixed interval with respect to the bent plate 2 of the adjacent first lattice plate 3.
  • FIG. 10A shows a view of the debris filter 201 viewed from the first grid plate 203 side
  • FIG. 10B shows a view of the debris filter 201 viewed from the second grid plate 204 side
  • the bending plate 202 and the first lattice plate 203 are arranged so that the first longitudinal edge 208 of the bending plate 202 and the first lattice plate 203 are orthogonal to each other.
  • the bent plate 202 and the second grid plate 204 are arranged so that the second longitudinal edge 210 of the bent plate 202 and the second grid plate 204 are orthogonal to each other.
  • a flow path formed by the second grid plate 204 and the second inclined plate 207 of the bent plate 202 is referred to as an inflow path 213, and is formed by the first grid plate 203 and the first inclined plate 205 of the bent plate 202.
  • the flow path is referred to as an outflow path 215, the cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the cooling water in the inflow path 213 is larger than the cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the cooling water in the outflow path 215.
  • the lattice density of the second lattice formed by the second lattice plate 204 and the second long side edge 210 of the bent plate 202 shown in FIG. 10B is shown in FIG. It is smaller than the lattice density of the first lattice formed by one lattice plate 203 and the first longitudinal edge 208 of the bent plate 202.
  • the cross-sectional area of the inflow passage 213 is larger than the cross-sectional area of the outflow passage 215, that is, the lattice density of the inflow passage 213 is smaller than the lattice density of the outflow portion 215. Then, a foreign substance having a size enough to be captured is introduced into the bent flow path 214 formed by the bent plates 202 through the second lattice plate 204 without being captured by the second lattice plate 204, This foreign matter is captured by the first lattice plate 203.
  • Examples of the fixing mode between the bent plate 202 and the first grid plate 203 and the second grid plate 204 include the same fixing mode as that described in the debris filter 1 of the embodiment shown in FIGS.
  • the 1st grid plate 203 and the 2nd grid plate 204, and / or the bending board 202 can provide a cut
  • the first lattice plate 203 in the debris filter 201 shown in FIGS. 9 and 10 is shown in FIG. 11, and the bent plate 202 is shown in FIG.
  • the first lattice plate 203 has a plurality of first inclined cuts 216 formed obliquely with respect to the longitudinal direction on the longitudinal edge 209 along the longitudinal direction of the first lattice plate 203.
  • the first grid plate 203 formed as shown in FIG. 11 can also be used as the second grid plate 204. As shown in FIG.
  • the bent plate 202 has a plurality of first cuts 217 formed at equal intervals in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the bent plate 202 on the first longitudinal edge 208, and the second The longitudinal edge 210 has a plurality of second cuts 218 formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the bent plate 202 at equal intervals.
  • the number of the plurality of cuts 217 formed in the first longitudinal edge 208 is larger than the number of the plurality of cuts 218 formed in the second longitudinal edge 210.
  • the fixed intervals of the plurality of first lattice plates 203 with respect to the bent plate 202 are equal, and the fixed intervals of the plurality of second lattice plates 204 with respect to the bent plate 202 are equal, and the plurality of second lattices
  • the fixed interval between the plate 204 and the bent plate 202 is formed larger than the fixed interval between the first grid plate 203 and the bent plate 202.
  • FIG. 13 shows still another embodiment of the debris filter according to the present invention.
  • the debris filter 301 shown in FIG. 13 is different from the debris filter 1 shown in FIG. 9 in the first place.
  • the bent plate 302 shown in FIG. 13 includes a first inclined plate 305, a second inclined plate 307, and a second inclined plate 307.
  • the bent plate 202 shown in FIG. 9 includes the first inclined plate 205 and the second inclined plate 207.
  • the third inclined plate 319 shown in FIG. 13 extends along the direction from the cooling water inlet to the outlet in the debris filter 301, whereas the second inclined plate 207 shown in FIG.
  • the debris filter 201 extends at an angle with respect to the direction from the inlet to the outlet of the cooling water. Further, the length of the second grid plate 304 shown in FIG. 13 is shorter than the length of the second grid plate 204 shown in FIG. The filter 301 is different from the debris filter 201 shown in FIG.
  • the first grid plate 203 and the second grid plate 204 have the same shape and the same size, and the first grid plate 203 is formed on the longitudinal edge 209 along the longitudinal direction of the first grid plate 203.
  • the number and cutting depth of the first inclined cuts 216 are the same as the number and cutting depth of the second inclined cuts formed on the longitudinal edge 212 along the longitudinal direction of the second grid plate 204.
  • the second grid plate 304 in the debris filter 301 shown in FIG. 13 has a short edge length of the short direction length of the third inclined plate 319 and the short direction length of the second inclined plate 307. It is designed to be smaller than the measured size and larger than the length of the third inclined plate 319 in the short direction.
  • the length of the short edge of the second grid plate 304 may be the same as the length of the third inclined plate 319 in the short direction or may be shorter than that.
  • a liquid such as cooling water is formed in the space formed by the adjacent third inclined plate 319 and the adjacent second grid plate 304 from the opening side of the third inclined plate 319.
  • the introduced liquid is rectified in the space formed by the adjacent third inclined plate 319 and the adjacent second grid plate 304, and then adjacent to the adjacent second inclined plate 307. It is introduced into the space formed by the second grid plate 304 and further rectified, so that it is between the long side edges 309 of the plurality of first grid plates 303 arranged and the long side edges 312 of the second grid plates 304.
  • the liquid is introduced into the internal space formed by the plurality of bent plates 302 arranged, and then the liquid is introduced into the space formed by the adjacent first inclined plate 305 and the adjacent first grid plate 303, The introduced liquid is It continues to flow out of yellowtail filter 301.
  • a liquid for example, cooling water
  • the needle-like foreign material 320 at the time of inflow flows more easily into the debris filter 301 along the flow of the cooling water.
  • the needle-like foreign material 320 enters a skew space formed by the second inclined plate 307 and the second lattice plate 304, and then the longitudinal edge 309 of the first lattice plate 303 and the longitudinal edge of the second lattice plate 304. 312 and the space formed by the bent plates 302.
  • the needle-like foreign material 320 reaching the space formed by the bent plates 302 is inclined with respect to the flow path direction due to the influence of the liquid flow disturbed by the complicated path in the debris filter 301.
  • the state 321 is obtained, and further, the state 322 is inclined with respect to the longitudinal direction of the bent plate 302 in the debris filter 301.
  • the cross-sectional area of the outflow passage 315 formed by the first lattice plate 303 and the bent plate 302 is bent by the second lattice plate 304 and the bent plate 302. Since it is smaller than the cross-sectional area of the flow path 314, it cannot pass through the outflow path 315 formed by the first lattice plate 303 and the bent plate 302.
  • Examples of the fixing mode between the bent plate 302 and the first grid plate 303 and the second grid plate 304 include the same fixing mode as the fixing mode described in the debris filter 1 of the embodiment shown in FIGS.
  • the 1st grid plate 303 and the 2nd grid plate 304, and / or the bending board 302 can provide a cut

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

 この発明の課題は、流通する冷却水の圧力損失が小さく、冷却水中の異物を捕獲可能なデブリフィルタを提供すること。 複数の同一形状の屈曲板と、複数の同一形状の第1格子板と、複数の同一形状の第2格子板とを備え、第1格子板及び第2格子板は短冊状であり、屈曲板は短冊状の第1傾斜板と第1傾斜板の長手方向に沿う長手縁辺を共有して短冊状の第2傾斜板とを有し、平行配列の複数の屈曲板における共有の長手縁辺とは反対側の第1長手縁辺と第1格子板とを交差させて屈曲板と第1格子板とを固定し、複数の屈曲板における共有の長手縁辺とは反対側の第2長手縁辺と第2格子板とを交差させて屈曲板と第2格子板とを固定し、前記屈曲板に固定された前記第1格子板の、前記第2格子板に向う長手縁辺と、前記屈曲板に固定された前記第2格子板の、前記第1格子板に向う長手縁辺とが非接触状態であるデブリフィルタ。

Description

デブリフィルタ
 この発明はデブリフィルタに関し、流通する冷却水の圧力損失が小さく、冷却水中に存在する異物を捕獲することのできるデブリフィルタに関する。
 従来においては、燃料集合体に装荷される様々なデブリフィルタが開発されてきた。
 特許文献1には、「・・・破片捕取装置であって、該破片捕取装置は、一対の重ね合わせた板を含んでおり、該板の各々は、実質的に同じ寸法、形状及びピッチの複数の孔を有しており、前記一対の板のうちの一方の板の前記孔は、該一対の板のうちの他方の板の前記孔からずれている、破片捕取装置とを備えた原子炉用の下部タイプレート・アセンブリ」が記載されている(特許文献1の請求項1及び図10~14参照。)。
 しかしながら、特許文献1に記載された破片捕取装置にあっては、孔を有する2枚の板をずらして重ね合わせているので、冷却水の流路を狭めているに過ぎず、流通方向に沿って直線状の異物が流通している場合は、板に形成されている孔から他の板に形成されている孔へと直線状の異物が通過する可能性があった。
 異物が通過する可能性を低減するために、冷却水の流路を直線状にしないという改良が加えられてきた。
 例えば特許文献2には、「・・・原子炉用の燃料集合体であって、この燃料集合体は冷却材中に含まれる固体異物を燃料集合体の入口側で捕捉するフィルタを備え、このフィルタに形成された複数の貫通孔は、入口から出口を直線で見通せない曲がり部を有し、さらにこれらの複数の貫通孔を流路開口面において千鳥格子状に配列したことを特徴とする燃料集合体」が記載されている(特許文献2の請求項1、図3及び5参照。)。
 更に、特許文献3には、「・・・、前記異物フィルタが、複数の第1平板とこれらの前記第1平板と直交する方向に配置された複数の第2平板を組合せて構成された格子を含む一対の平板集合体を備え、それぞれの平板集合体において、各前記第1平板が前記下部タイプレートの軸方向と並行に配置され、各前記第2平板が前記軸方向に対して同じ向きに傾斜して配置され、前記一対の平板集合体のうちの一方である第1の平板集合体が、前記軸方向において、他方の第2の前記平板集合体よりも前記燃料棒側に配置されており、隣り合う前記第2平板間に形成される流路が、前記軸方向に対して斜めになるように、その入口から出口まで真っ直ぐに形成されており、前記第2平板集合体に形成される前記流路が、前記第1平板集合体に形成される前記流路と逆方向に傾斜されており、前記第1平板集合体の前記第1平板の下端が前記第2平板集合体の前記第1平板の上端と接触しており、前記第2平板集合体の前記流路の出口における前記第2平板の位置が、前記第1平板集合体の前記流路の入口におけるほぼ中央に配置され、前記第1平板集合体の前記流路の入口における第2平板の位置が、前記第2平板集合体の前記流路の出口におけるほぼ中央に配置されたことを特徴とする燃料集合体」が記載されている(特許文献3の請求項1及び図3~5参照。)。
 しかしながら、特許文献2及び3に記載されているような、流路を屈折させる構造にあっては、流通する冷却水の圧力損失が大きくなる。特許文献1のように孔を設けた板体を2枚重ねて、更に流路を変形するという技術的思想としては、例えば特許文献4に記載された発明を挙げることができる。
 特許文献4には、「多数の流水孔を有する下部ノズルのアダプタプレート上面に支持格子を近接させ、この支持格子の格子板にて上記流水孔出口を細分化してなる原子燃料集合体において、上記流水孔の軸角度を上記支持格子の流路方向に対して傾斜させ、かつ隣合う列の流水孔同士の傾きを互いに逆方向となしたことを特徴とする原子燃料集合体」が記載されている(特許文献4の請求項1、図5及び6参照。)。
 また、特許文献5には、「冷却材が通過する入口側と出口側との間を真っ直ぐに貫通する流路が存在しないように、中間部分が入口側と出口側に対し水平方向にずれている湾曲プレートを或る等間隔で配列した燃料集合体のデブリフィルタにおいて、前記湾曲プレートの流水面に突起を局部的に設けて流路開口部を仕切ったことを特徴とする燃料集合体のデブリフィルタ」が記載されている(特許文献5の請求項1)。
 しかしながら、圧力損失の充分な低減と異物の捕獲とを両立することのできるデブリフィルタは無かった。
 また、上記従来のデブリフィルタを装着した燃料集合体を原子炉内の冷却水中に浸漬した場合、デブリフィルタ内を通過する冷却水流とともに搬送された針状、あるいはワイヤ状の異物がデブリフィルタ内に留めおかれてデブリフィルタの下流側に抜け出ないようにはなっているが、原子炉内の冷却水の流通を止めたとき、あるいはデブリフィルタを冷却水から引き揚げたときには、デブリフィルタ内に留めおかれていた前記異物が重力に従ってデブリフィルタの下部からデブリフィルタの外に排出され、結局のところ前記異物が原子炉内から除去されることがないという問題があった。
特開平8-240680号公報 特開2004-317522号公報 特許第3977969号 特開平8-105988号公報 特開平2001-116872号公報
 この発明が解決しようとする課題は、流通する冷却水の圧力損失が小さく、冷却水中に存在する異物を確実に捕獲することのできるデブリフィルタを提供することである。
 この発明が解決しようとする別の課題は、さらに捕獲された異物が、デブリフィルタの外に脱落し難いデブリフィルタを提供することである。
 この発明が解決しようとするさらに別の課題は、設置領域の縮小を図ることのできるデブリフィルタを提供することである。
 この発明が解決しようとするさらに別の課題は、製造工程の低減を図ることのできるデブリフィルタを提供することである。
 前記課題を解決するための手段は、
(1)  複数の同一形状をした屈曲板と、複数の同一形状をした第1格子板と、複数の同一形状をした第2格子板とを備えるデブリフィルタであって、
 前記第1格子板は、短冊状に形成された板であり、
 前記第2格子板は、短冊状に形成された板であり、
 前記屈曲板は、短冊状に形成された第1傾斜板と前記第1傾斜板の長手方向に沿う長手縁辺を共有して短冊状に形成された第2傾斜板とを有し、
 第1傾斜板同士及び第2傾斜板同士が互いに平行になるように配列された複数の屈曲板における前記第1傾斜板の、第2傾斜板と共有する長手縁辺とは反対側の第1長手縁辺と、前記第1格子板とが交差するように、前記屈曲板と前記第1格子板とが固定され、
 前記複数の屈曲板における前記第2傾斜板の、第1傾斜板と共有する長手縁辺とは反対側の第2長手縁辺と、前記第2格子板とが交差するように、前記屈曲板と前記第2格子板とが固定され、
 前記屈曲板に固定された前記第1格子板の、前記第2格子板に向う長手縁辺と、前記屈曲板に固定された前記第2格子板の、前記第1格子板に向う長手縁辺とが非接触状態であることを特徴とするデブリフィルタであり、
(2) 前記第1格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第1傾斜切目を有してなり、
 前記第2格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第2傾斜切目を有してなり、
 前記屈曲板の前記第1長手縁辺が前記第1格子板の第1傾斜切目に挿入及び固定され、
 前記屈曲板の前記第2長手縁辺が前記第2格子板の第2傾斜切目に挿入及び固定されて成る(1)に記載のデブリフィルタであり、
(3) 前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
 前記複数の屈曲板における前記第1切目と前記第1格子板における前記第1傾斜切目とが噛み合うように組み合わされ、前記複数の屈曲板における前記第2切目と前記第2格子板における前記第2傾斜切目とが噛み合うように組み合わされて成る(2)に記載のデブリフィルタであり、
(4) 屈曲板に形成される第1切目の数が第1格子板に形成される第1傾斜切目の数と同じであり、屈曲板に形成される第2切目の数が第2格子板に形成される第2傾斜切目の数と同じであり、屈曲板の数が第1傾斜切目の数と同数である(3)に記載のデブリフィルタであり、
(5) 前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
 前記第1格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第1切目に挿入及び固定され、
 前記第2格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第2切目に挿入及び固定されて成る(1)に記載のデブリフィルタであり、
(6) 前記複数の第1格子板の前記屈曲板に対する固定間隔が互いに等間隔であり、
 前記複数の第2格子板の前記屈曲板に対する固定間隔が互いに等間隔であるとともに前記複数の第1格子板の前記屈曲板に対する固定間隔よりも大きい間隔であることを特徴とする(1)に記載のデブリフィルタであり、
(7) 前記第1格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第1傾斜切目を有してなり、
 前記第2格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第2傾斜切目を有してなり、
 前記屈曲板の前記第1長手縁辺が前記第1格子板の第1傾斜切目に挿入及び固定され、
 前記屈曲板の前記第2長手縁辺が前記第2格子板の第2傾斜切目に挿入及び固定されて成る(6)に記載のデブリフィルタであり、
(8) 前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
 前記複数の屈曲板における前記第1切目と前記第1格子板における前記第1傾斜切目とが噛み合うように組み合わされ、前記複数の屈曲板における前記第2切目と前記第2格子板における前記第2傾斜切目とが噛み合うように組み合わされて成る(7)に記載のデブリフィルタであり、
(9) 前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
 前記第1格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第1切目に挿入及び固定され、
 前記第2格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第2切目に挿入及び固定されて成る(6)に記載のデブリフィルタである。
 この発明によると、第1格子板の長手縁辺と第2格子板の長手縁辺とが非接触であることにより、屈曲板のみで形成されて成る屈曲流路が形成され、この屈曲流路は屈曲板と第2格子板とにより形成される流入路より断面積が大きく、冷却水等の液体の圧力損失を低減することができると共に、屈曲板に沿って冷却水を整流することができるので、流通する液体の圧力損失が小さいデブリフィルタを提供することができる。更に、この発明によると、液体の流入する部位と流出する部位とに、第2格子板及び第1格子板と屈曲板とにより、断面積の小さい流路がそれぞれ形成されていることによって、液体が流入してから流出するまでに2度の異物を捕集する機会が生じるので、異物を確実に捕捉可能なデブリフィルタを提供することができる。
 また、この発明によると、複数の第2格子板の屈曲板に対する固定間隔が複数の第1格子板の屈曲板に対する固定間隔よりも大きいので、捕捉された異物が、第1格子板と屈曲板とで形成される部位と、第2格子板と屈曲板とで形成される部位との間のフィルタ内部に留まるため、液体の流通を止めた場合あるいはデブリフィルタを液体から引き上げた場合に、捕捉された異物がデブリフィルタから脱落し難くなる。
 また、この発明によると、第1格子板及び第2格子板、並びに/又は屈曲板に切目が設けられており、切目と長手縁辺とが又は切目と切目とが組合せられる。このことにより、切目を設けない場合に比べて、冷却水が流入する部位から流出する部位までの寸法を縮小することができるので、設置領域の小さいデブリフィルタを提供することができる。
 さらに、この発明によると、前記切目の数と屈曲板、第1格子板及び第2格子板の数とを同数とすることによって、各部材の枚数と切目の数との組合せを考慮する必要がなくなるので、製造工程の少ないデブリフィルタを提供することができる。
図1は、この発明に係るデブリフィルタの一実施態様を示す平面図である。 図2は、図1に示したデブリフィルタの正面図である。 図3は、図1に示したデブリフィルタの一部拡大斜視図である。 図4は、この発明に係るデブリフィルタの別の態様を示す平面図である。 図5は図1に示したデブリフィルタにおける俯瞰図であり、(a)は、図1に示したデブリフィルタにおける第1格子板の側から見た俯瞰図であり、(b)は、図1に示したデブリフィルタにおける第2格子板の側から見た俯瞰図である。 図6は、この発明に係るデブリフィルタの他の実施態様を示す第1格子板の側から見た俯瞰図である。 図7は、この発明に係るデブリフィルタにおける第1格子板の一実施態様を示す平面図である。 図8は、この発明に係るデブリフィルタにおける屈曲板の一実施態様を示す平面図である。 図9は、この発明に係るデブリフィルタの別の態様を示す一部拡大斜視図である。 図10は、図9に示したデブリフィルタにおける俯瞰図であり、(a)は、図9に示したデブリフィルタにおける第1格子板の側から見た俯瞰図であり、(b)は、図9に示したデブリフィルタにおける第2格子板の側から見た俯瞰図である。 図11は、この発明に係るデブリフィルタにおける第1格子板の一実施態様を示す平面図である。 図12は、この発明に係るデブリフィルタにおける屈曲板の一実施態様を示す平面図である。 図13は、この発明に係るデブリフィルタの別の実施態様を示す平面図である。 図14は、この発明に係るデブリフィルタ内における異物の捕捉状態の一態様を示す平面図である。
 以下においては、この発明に係るデブリフィルタの一実施態様を、図面を参照しつつ説明する。図1~3には、デブリフィルタの向きをそれぞれ変えて示した。図1は、デブリフィルタにおいて、後述の第1格子板と第2格子板との長手方向に沿った面を示している。図2は、デブリフィルタにおいて、後述の屈曲板の長手方向に沿った面を示している。図3は、デブリフィルタの斜視図を示している。デブリフィルタは、例えば燃料集合体における下部タイプレートの内部の矩形部に付設することにより、又は燃料支持金具側面の冷却材流入口に炉心オリフィスに代えて付設することにより、燃料集合体内を流通する冷却水等の液体中に混入している異物を捕集することができる。
 図1に示すデブリフィルタ1は、複数の同一形状をした屈曲板2と、複数の同一形状をした第1格子板3と、複数の同一形状をした第2格子板4とを備える。
 第1格子板3と第2格子板4とは、それぞれ短冊状に形成された板体である。また、屈曲板2は、短冊状に形成された第1傾斜板5と、第1傾斜板5の長手方向に沿う長手縁辺6を共有して短冊状に形成された第2傾斜板7とを有する。
 なお、屈曲板2の第1傾斜板5及び第2傾斜板7の各部位の寸法及び第1傾斜板5と第2傾斜板7とが成す角度等は、異物の捕集能力及び冷却水の圧力損失等を考慮して、好適な数値を選定することができる。更に、この実施態様のデブリフィルタ1は、第1格子板3の短辺、長辺及び厚みの各寸法と、第2格子板4の短辺、長辺及び厚みの各寸法とは、同一に形成されている。よって、製造時に1種類の短冊状の板体を製造することにより、第1格子板3と第2格子板4とを得ることができるので、製造工程の低減を図ることができる。もっとも、この発明に係るデブリフィルタにおいて、第1格子板と第2格子板との各部位の寸法は、異物の捕集能力及び冷却水の圧力損失等を考慮して、同一にしなくとも良い。
 この発明に係るデブリフィルタにおいて、屈曲板は、この発明の課題を達成することができるように、屈曲して成る板体であれば、その製造方法に制限なく製造されることができる。具体的には、屈曲板は、例えば長手縁辺と短手縁辺とを有する一枚の矩形板を一方の短手縁辺の中点と他方の短手縁辺の中点とを結ぶ仮想的な長手方向の線において山折りに、又は谷折りに折り曲げることにより、第1傾斜板と第2傾斜板とを有する屈曲した板体として形成される。第1傾斜板と第2傾斜板とは、矩形板における折り曲げられた箇所を、長手縁辺として共有している。屈曲板は、このように前記矩形板を屈曲することにより形成することができるが、2枚の短冊状の板が相互に傾斜しているように、2枚の短冊状の板における長手縁辺同士を溶着等によって結合することにより、長手縁辺が共有された第1傾斜板と第2傾斜板とを有する屈曲板としてもよい。屈曲板における第1傾斜板における短手方向の縁辺と第2傾斜板における短手方向の縁辺とは同じ寸法で有っても異なる寸法であってもよい。
 この発明に係るデブリフィルタにおいて、複数の屈曲板が、第1傾斜板同士及び第2傾斜板同士が互いに平行になるように配列されている。
 デブリフィルタを形成する全ての屈曲板における第1傾斜板及び第2傾斜板が同じ形状を有し、しかも全ての屈曲板がいずれも、第1傾斜板と第2傾斜板とのなす角度を同じにしている場合には、第1傾斜板同士及び第2傾斜板同士が互いに平行になるように、全ての屈曲板を配列することは容易である。
 デブリフィルタを形成する全ての屈曲板における第1傾斜板が全て同じ形状であり、また全ての屈曲板における第2傾斜板が全て同じ形状であり、全ての屈曲板における第1傾斜板の大きさと第2傾斜板の大きさとが相違するときには、同じ大きさの第1傾斜板が平行に、また同じ大きさの第2傾斜板が平行に配列されるように、複数の屈曲板の方向性を選択してこれらを配列する必要がある。
 ともかく、第1傾斜板5同士及び第2傾斜板7同士が互いに平行になるように配列された複数の屈曲板2において、前記第1傾斜板5の前記長手縁辺6とは反対側の第1長手縁辺8と、第1格子板3とが交差するように、屈曲板2と第1格子板3とが固定されている。また、複数の屈曲板2において、前記第2傾斜板7の前記長手縁辺6とは反対側の第2長手縁辺10と、第2格子板4とが交差するように、屈曲板2と前記第2格子板4とが固定されている。
 この実施態様のデブリフィルタ1は、第1傾斜板5と第1格子板3とが交差するように組合されて、屈曲板2の第1長手縁辺8と、第1格子板3における第2格子板4が配置されている側とは反対側の長手縁辺23とが交差するように、屈曲板2と第1格子板3とが固定されている。また、第2傾斜板7と第2格子板4とが交差するように組合されて、屈曲板2の第2長手縁辺10と、第2格子板4における第1格子板3が配置されている側とは反対側の長手縁辺24とが交差するように、屈曲板2と第2格子板4とが固定されている。
 この発明においては、屈曲板の第1長手縁辺と第1格子板とが交差していればよく、例えば図4に示すように、屈曲板102の第1長手縁辺108と、第1格子板103におけるにおける第2格子板4が配置されている側の長手縁辺109とが交差するように、屈曲板102と第1格子板103とが固定されていても良い。同様にして、屈曲板102の第2長手縁辺110と、第2格子板104における第1格子板3が配置されている側の長手縁辺112とが交差するように、屈曲板102と第2格子板104とが固定されていても良い。
 デブリフィルタ1を第1格子板3の側から俯瞰した図を図5(a)に、第2格子板4の側から俯瞰した図を図5(b)に示す。図5(a)に示すように、この実施態様のデブリフィルタ1は、屈曲板2の第1長手縁辺8と第1格子板3とが直交するように、屈曲板2と第1格子板3とが配置されている。また、図5(b)に示すように、屈曲板2の第2長手縁辺10と第2格子板4とが直交するように、屈曲板2と第2格子板4とが配置されている。また、隣接する第1格子板3の屈曲板2に対する固定間隔と、隣接する第2格子板4の屈曲板2に対する固定間隔とが同一になるように形成されている。
 この発明においては、屈曲板の第1長手縁辺と第1格子板とが交差していればよく、例えば図6に示すように、屈曲板102の第1長手縁辺108と第1格子板103とが傾斜して交差するように、屈曲板102と第1格子板103とが配置されている態様であっても良い。同様に、図示はしないが、屈曲板の第2長手縁辺と第2格子板とが傾斜して交差するように、屈曲板と第2格子板とが配置される態様であっても良い。屈曲板の第1長手縁辺と第1格子板との交差態様及び屈曲板の第2長手縁辺と第2格子板との交差態様について、デブリフィルタ1及びデブリフィルタ101のいずれを採用するかは、デブリフィルタが設置される燃料集合体内を流通する冷却水中に含まれる異物の形状及び大きさに応じて決定すれば良い。
 デブリフィルタ1においては、図1~3に示すように、第1格子板3の長手縁辺9と第2格子板4の長手縁辺12とが非接触、つまり隔絶した状態となって配置される。このような配置構成であると、図1において、下方から上方に向けて冷却水が流通する場合に、屈曲板2と第2格子板4とにより形成される冷却水流入用の流路、及び、屈曲板2と第1格子板3とにより形成される冷却水流出用の流路は、隣接する屈曲板2の第1傾斜板5同士及び第2傾斜板7同士で形成される流路に比べると、流路の断面積が小さい。したがって、デブリフィルタ1には、デブリフィルタ1を通過する冷却水の流路の断面積が相対的に小さい部分と、相対的に大きい部分とが存在していることになる。
 なお、以下においては、断面積が小さい流路であって冷却水がデブリフィルタ1内に流入する際に通過する流路、すなわち第2格子板4と屈曲板2の第2傾斜板7とにより形成される流路を、流入路13と称することがある。また、断面積が大きい流路、すなわち流路の形成に第1格子板3及び第2格子板4が寄与しておらず、屈曲板2のみで形成される流路を、屈曲流路14と称することがある。更に、断面積が小さい流路であって冷却水がデブリフィルタ1外に流出する際に通過する流路、すなわち第1格子板3と屈曲板2の第1傾斜板5とにより形成される流路を、流出路15と称することがある。
 ここで、冷却水がデブリフィルタ1内を流通するときの作用について、説明する。先ず、冷却水は、流入路13、屈曲流路14、及び流出路15を、この順番に流通する。冷却水は、デブリフィルタ1を通過する前は流入路13、屈曲流路14及び流出路15のいずれに比べても断面積が大きい流路を流通していることが多いので、冷却水が流入路13に流入したときに圧力損失が大きくなる。しかしながら、冷却水はデブリフィルタ1の外の流路よりは断面積が小さいが、流入路13よりは断面積が大きい屈曲流路14において大幅に圧力損失が小さくなる。更に、屈曲流路14は、冷却水の流通が完全には自由になっておらず、屈曲板2によって整流作用が働く。屈曲流路14内部においては、流入部13から流出路15に至るまで、整流作用によって冷却水が円滑に流通する。屈曲流路14において整流作用が働いているので、屈曲流路14から流出部15内に冷却水が流通しても圧力損失は大きくならない。最後に、冷却水は、小さい圧力損失を維持しつつ、流出路15を通ってデブリフィルタ1の外に流出する。結果として、冷却水が断面積の小さい流路を流通することにより圧力損失の増大が避けられなかった従来のデブリフィルタに比べて、この発明に係るデブリフィルタは、屈曲板2により形成される屈曲流路14が設けられているので、圧力損失を大幅に低減し、更にその小さい圧力損失を維持しつつ冷却水を流通させることができる。
 更に、デブリフィルタ1は、断面積の小さい流路が流入路13及び流出路15と2つ設けられているので、冷却水中に含まれる異物を捕集することのできる機会が2回ある。したがって、断面積の小さい流路を1つ設けて成る従来のデブリフィルタに比べて、デブリフィルタ1は異物をより確実に捕集することができる。
 この発明に係るデブリフィルタにおいて、屈曲板、第1格子板及び第2格子板の材料としては、冷却水によって溶解する等の変質を生じることがなく、異物によって不可逆的な破損を生じない材料によって形成されていることが好ましく、例えば金属、更に言うとステンレス、及びインコネル等を挙げることができる。
 この発明に係るデブリフィルタの各部材の固定態様としては、第1格子板及び第2格子板、並びに/又は屈曲板に切目を設けて、切目と各部材とを又は切目同士を組合せて固定する態様を挙げることができる。図1~3に示した実施態様のデブリフィルタ1は、いずれも屈曲板、第1格子板、及び第2格子板の全てに切目を設けて、切目同士が噛み合うように組合せて固定する態様である。
 屈曲板2と第1格子板3との固定、及び屈曲板2と第2格子板4との固定は、燃料集合体内を流通する冷却水から受ける圧力によって屈曲板2、第1格子板3及び第2格子板4が分離しない程度に固定されていれば良く、例えばそれぞれの接点を溶接する等して固定する態様を挙げることができる。
 なお、図4に示した実施態様のデブリフィルタ101は、屈曲板102の第1長手縁辺108と第1格子板103の長手縁辺109とが接し、また、屈曲板102の第2長手縁辺110と第2格子板104の長手縁辺112とが接しているので、屈曲板102と第1格子板103の長手縁辺109、及び屈曲板102と第2格子板104の長手縁辺112との固定態様として、例えば単に縁辺同士を点接触させて溶接等して固定する態様を挙げることができる。
 以下に、各部材に切目を設ける態様について説明する。図7に、図1~3に示したデブリフィルタ1における第1格子板3を示す。
 第1格子板3は、第1格子板3の長手方向に沿う長手縁辺9に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第1傾斜切目16を有して成る。前記デブリフィルタ1における第1格子板3及び第2格子板4は、各寸法が同一であるので、図7に示すように形成された第1格子板3を第2格子板4としても用いることができる。第1格子板と第2格子板との寸法を変えて作成する場合は、図7には示していないが、第2格子板4の長手縁辺12に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第2傾斜切目を形成すると良い。
 仮に、第1格子板3及び第2格子板4にのみ切目を設けた場合、屈曲板2の第1長手縁辺8が第1格子板3の第1傾斜切目16に挿入され、相互の摩擦力で固定されることにより、流出路15が形成される。また、屈曲板2の第2長手縁辺10が第2格子板4の第2傾斜切目に挿入された上で固定されることにより、流入路13が形成される。
 第1傾斜切目16及び第2傾斜切目を設けて、第1傾斜切目16及び第2傾斜切目に屈曲板2の第1長手縁辺8及び第2長手縁辺10をそれぞれ挿入及び固定する固定態様は、切目を設けずに単に縁辺同士を点接触させて固定する態様に比べて、流入路から流出路までの寸法が小さくなるので、小型のデブリフィルタに形成することができ、狭い設置領域にこの小型のデブリフィルタを配置することができる。
 図8に、図1~3に示したデブリフィルタ1における屈曲板2を示す。
 屈曲板2は、第1長手縁辺8に、屈曲板2の長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目17を有し、かつ、第2長手縁辺10に、屈曲板2の長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目18を有する。なお、この実施態様のデブリフィルタ1は、第1切目17及び第2切目18の寸法及び数が同一であるので、第1格子板3と第2格子板4とが同一寸法で製造されている場合には、屈曲板2の2つの長手縁辺8,10に1種類の切目を形成するだけで済むので、製造工程の低減を図ることができる。
 仮に、屈曲板2にのみ切目を設けた場合、第1格子板3の長手縁辺9が屈曲板2の第1切目17に挿入された上で固定されることにより、流出路15が形成されることになる。また、第2格子板4の長手縁辺12が屈曲板2の第2切目18に挿入され、相互の摩擦力で固定されることにより、流入路13が形成されることになる。
 屈曲板2に第1切目17及び第2切目18を設けて、第1切目17及び第2切目18に第1格子板3の長手縁辺9及び第2格子板4の長手縁辺12をそれぞれ挿入及び固定する固定態様は、切目を設けずに単に縁辺同士を点接触させて固定する態様に比べて、流入路から流出路までの寸法が小さくなるので、小型のデブリフィルタに形成することができ、狭い設置領域にこの小型のデブリフィルタを配置することができる。
 屈曲板、第1格子板及び第2格子板に切目を設ける更に別の態様としては、屈曲板、第1格子板及び第2格子板のいずれにも切目を設けて、屈曲板における前記第1切目と前記第1格子板における前記第1傾斜切目とが噛み合うように組み合わされて固定され、屈曲板における前記第2切目と前記第2格子板における前記第2傾斜切目とが噛み合うように組み合わされて固定される態様を挙げることができる。
 この態様も上述の切目を設けて成る態様と同様に、切目を設けずに単に縁辺同士を点接触させて固定する態様に比べて、流入路から流出路までの寸法が小さくなるので、小型のデブリフィルタに形成することができ、狭い設置領域にこの小型のデブリフィルタを配置することができる。
 なお、各部材に切目を設ける場合に、屈曲板に形成される第1切目の数が第1格子板の数と同じであり、屈曲板に形成される第2切目の数が第2格子板の数と同じであり、屈曲板の数が第1傾斜切目の数及び/又は第2傾斜切目の数と同数である態様であるのが好ましい。この態様によると、部材の枚数だけ溝を形成すれば良いので、第1格子板と第2格子板とを同一寸法で一挙に作製することができ、デブリフィルタの製造工程の簡素化を図ることができる。
 この発明に係るデブリフィルタの別の実施態様を図9に示す。図9に示されるデブリフィルタ201が図1~3に示されるデブリフィルタ1と相違するところは、図9に示される第2格子板204は、隣接する第2格子板204の屈曲板202に対する固定間隔が、隣接する第1格子板203の屈曲板202に対する固定間隔よりも大きく形成されているのに対し、図3に示される第2格子板4は、隣接する第2格子板4の屈曲板2に対する固定間隔が、隣接する第1格子板3の屈曲板2に対する固定間隔と同一である点である。
 デブリフィルタ201を第1格子板203の側から俯瞰した図を図10(a)に、第2格子板204の側から俯瞰した図を図10(b)に示す。図10(a)に示すように、屈曲板202の第1長手縁辺208と第1格子板203とが直交するように、屈曲板202と第1格子板203とが配置されており、図10(b)に示すように、屈曲板202の第2長手縁辺210と第2格子板204とが直交するように、屈曲板202と第2格子板204とが配置されている。
 また、図10(b)に示された、隣接する第2格子板204の屈曲板202に対する固定間隔が、図10(a)に示された、隣接する第1格子板203の屈曲板202に対する固定間隔よりも大きく形成されている。したがって、第2格子板204と屈曲板202の第2傾斜板207とにより形成される流路を流入路213と称し、第1格子板203と屈曲板202の第1傾斜板205とにより形成される流路を流出路215と称すると、前記流入路213における冷却水の流通方向に直交する断面積は、前記流出路215における冷却水の流通方向に直交する断面積に比べて大きい。すなわち図10(b)に示された、第2格子板204と屈曲板202の第2長手縁辺210とにより形成された第2格子の格子密度が、図10(a)に示された、第1格子板203と屈曲板202の第1長手縁辺208とにより形成された第1格子の格子密度よりも小さくなっている。
 この実施態様のデブリフィルタ201においては、流入路213の断面積が流出路215の断面積より大きい、すなわち流入路213の格子密度が流出部215の格子密度よりも小さいので、第1格子板203では捕捉される程度の大きさの異物が、第2格子板204に捕捉されることなく、前記第2格子板204を通過して屈曲板202同士で形成される屈曲流路214に導入され、この異物は第1格子板203で捕捉される。このような状態で冷却水流を止めた場合、又はこのデブリフィルタ201を装着した燃料集合体を冷却水から引き上げた場合に、前記屈曲流路214内に捕捉された異物がデブリフィルタ201の外に排出されることが、防止される。その結果、デブリフィルタ201の外、例えば原子炉の底部に落下した異物が、冷却材を再循環する際に、燃料集合体に流入するのを防止することができる。
 屈曲板202と第1格子板203及び第2格子板204との固定態様としては、図1~3に示す実施態様のデブリフィルタ1において説明した固定態様と同様の固定態様を挙げることができ、例えば、第1格子板203及び第2格子板204、並びに/又は屈曲板202に切目を設けて、切目と各部材とを又は切目同士を組合せて固定する態様を挙げることができる。
 図9及び図10に示したデブリフィルタ201における第1格子板203を図11に、屈曲板202を図12に示す。図11に示すように、第1格子板203は、第1格子板203の長手方向に沿う長手縁辺209に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第1傾斜切目216を有して成る。第1格子板203と第2格子板204とは、各寸法が同一であるので、図11のように形成された第1格子板203を第2格子板204としても用いることができる。図12に示すように、屈曲板202は、第1長手縁辺208に、屈曲板202の長手方向に直交する方向に等間隔に形成された複数の第1切目217を有し、かつ、第2長手縁辺210に、屈曲板202の長手方向に等間隔に直交する方向に形成された複数の第2切目218を有する。この実施態様のデブリフィルタ201は、第1長手縁辺208に形成された複数の切目217の数が、第2長手縁辺210に形成された複数の切目218の数よりも多い。これにより、複数の第1格子板203の屈曲板202に対する固定間隔が等間隔であり、かつ、複数の第2格子板204の屈曲板202に対する固定間隔が等間隔であり、複数の第2格子板204の屈曲板202に対する固定間隔が、前数の第1格子板203の屈曲板202に対する固定間隔よりも大きく形成される。
 この発明に係るデブリフィルタのさらに別の実施態様を図13に示す。図13に示されるデブリフィルタ301が図9に示されるデブリフィルタ1と相違するところは、先ず第1に、図13に示される屈曲板302が第1傾斜板305と第2傾斜板307と第3傾斜板319とを有してなるに対し、図9に示される屈曲板202が第1傾斜板205と第2傾斜板207とを有してなることである。また、図13に示される第3傾斜板319がデブリフィルタ301における冷却水の流入口から流出口に至る方向に沿って延びているのに対し、図9に示される第2傾斜板207は、デブリフィルタ201における冷却水の流入口から流出口に至る方向に対して傾斜して延びている点である。さらに、図13に示される第2格子板304の短手方向長さが、図9に示される第2格子板204の短手方向長さよりも長くなっている点において、図13に示されるデブリフィルタ301と図9に示されるデブリフィルタ201とが相違する。
 図9に示されるデブリフィルタ201においては、第1格子板203と第2格子板204とは、同形同大であり、第1格子板203の長手方向に沿う長手縁辺209に形成された第1傾斜切目216の数及び切込深さは、第2格子板204の長手方向に沿う長手縁辺212に形成された第2傾斜切目の数及び切込深さと同じである。
 一方、図13に示されるデブリフィルタ301における第2格子板304は、その短手縁辺の長さが第3傾斜板319の短手方向長さと第2傾斜板307の短手方向長さとを合計した寸法より小さく、第3傾斜板319の短手方向長さより大きくなるように設計されている。なお、第2格子板304の短手縁辺の長さは第3傾斜板319の短手方向長さと同じであってもよいし、それより短くてもよい。
 図13に示されるデブリフィルタ301においては、冷却水などの液体が、第3傾斜板319の開口側から、隣接する第3傾斜板319と隣接する第2格子板304とで形成される空間内に、導入され、導入された前記液体は、隣接する第3傾斜板319と隣接する第2格子板304とで形成される空間内で、整流され、次いで隣接する第2傾斜板307と隣接する第2格子板304とで形成される空間内に導入されてさらに整流されて、配列された複数の第1格子板303の長手縁辺309と第2格子板304の長手縁辺312との間であって、配列された複数の屈曲板302で形成される内部空間内に導出され、次いで隣接する第1傾斜板305と隣接する第1格子板303とで形成される空間内に液体が導入され、導入された液体はデブリフィルタ301の外に流出していく。
 この様子を図14によりさらに詳細に解説すると、液体例えば冷却水中に含まれている針状乃至ワイヤ状の異物320が、液体の流れと共に、第2格子板304および屈曲板302に対して略垂直に第3傾斜板319と第2格子板304とで形成される空間に入る。このとき、図13において第3傾斜板319が上下方向に延びているので、冷却水の流れに沿って流入時針状異物320が、よりデブリフィルタ301内に流入し易い。次いで、前記針状異物320は、第2傾斜板307と第2格子板304とで形成される斜行空間に入り、次いで第1格子板303の長手縁辺309と第2格子板304の長手縁辺312との間であって屈曲板302同士で形成される空間内に至る。このとき、屈曲板302同士で形成される空間内に到った針状異物320は、デブリフィルタ301内の複雑な経路により乱された液体の流れの影響で、流路方向に対して傾斜した状態321と成り、さらには、デブリフィルタ301内で屈曲板302の長手方向に対して傾斜した状態322となる。かかる、デブリフィルタ内傾斜針状異物321および322は、第1格子板303と屈曲板302とで形成される流出路315の断面積が第2格子板304と屈曲板302とで形成される屈曲流路314の断面積よりも小さくなっているので、第1格子板303と屈曲板302とで形成される流出路315を通過することができない。
 このような状態でこのデブリフィルタを通過する液体の流通を停止させた場合、又はこのデブリフィルタを液体から引き上げた場合に、第1格子板303の長手縁辺309と第2格子板304の長手縁辺312との間であって複数の配列された屈曲板302で形成された空間内に捕捉された異物、及び第2格子板304と屈曲板302とで形成される空間内に捕捉された異物が、このデブリフィルタ301から脱落し、外部に離脱し難くなる。
 屈曲板302と第1格子板303及び第2格子板304との固定態様としては、図1~3に示す実施態様のデブリフィルタ1において説明した固定態様と同様の固定態様を挙げることができ、例えば、第1格子板303及び第2格子板304、並びに/又は屈曲板302に切目を設けて、切目と各部材とを又は切目同士を組合せて固定する態様を挙げることができる。
 1、101、201、301  デブリフィルタ
 2、102、202、302  屈曲板
 3、103、203、303  第1格子板
 4、104、204、304  第2格子板
 5、105、205、305  第1傾斜板
 6、106、206、306、9、109、209、309、12、112、212、312、23、123、24、124  長手縁辺
 7、107、207、307  第2傾斜板
 8、108、208、308  第1長手縁辺
 10、110、210、310  第2長手縁辺
 13、113、213、313  流入路
 14、114、214、314  屈曲流路
 15、115、215、315  流出路
 16、216  第1傾斜切目
 17、217  第1切目
 18、218  第2切目
 319  第3傾斜板
 320  流入時針状異物
 321  フィルタ内流路方向傾斜針状異物
 322  フィルタ内屈曲板長手方向傾斜針状異物

Claims (9)

  1.  複数の同一形状をした屈曲板と、複数の同一形状をした第1格子板と、複数の同一形状をした第2格子板とを備えるデブリフィルタであって、
     前記第1格子板は、短冊状に形成された板であり、
     前記第2格子板は、短冊状に形成された板であり、
     前記屈曲板は、短冊状に形成された第1傾斜板と前記第1傾斜板の長手方向に沿う長手縁辺を共有して短冊状に形成された第2傾斜板とを有し、
     第1傾斜板同士及び第2傾斜板同士が互いに平行になるように配列された複数の屈曲板における前記第1傾斜板の、第2傾斜板と共有する長手縁辺とは反対側の第1長手縁辺と、前記第1格子板とが交差するように、前記屈曲板と前記第1格子板とが固定され、
     前記複数の屈曲板における前記第2傾斜板の、第1傾斜板と共有する長手縁辺とは反対側の第2長手縁辺と、前記第2格子板とが交差するように、前記屈曲板と前記第2格子板とが固定され、
     前記屈曲板に固定された前記第1格子板の、前記第2格子板に向う長手縁辺と、前記屈曲板に固定された前記第2格子板の、前記第1格子板に向う長手縁辺とが非接触状態であることを特徴とするデブリフィルタ。
  2.  前記第1格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第1傾斜切目を有してなり、
     前記第2格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第2傾斜切目を有してなり、
     前記屈曲板の前記第1長手縁辺が前記第1格子板の第1傾斜切目に挿入及び固定され、
     前記屈曲板の前記第2長手縁辺が前記第2格子板の第2傾斜切目に挿入及び固定されて成る請求項1に記載のデブリフィルタ。
  3.  前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
     前記複数の屈曲板における前記第1切目と前記第1格子板における前記第1傾斜切目とが噛み合うように組み合わされ、前記複数の屈曲板における前記第2切目と前記第2格子板における前記第2傾斜切目とが噛み合うように組み合わされて成る請求項2に記載のデブリフィルタ。
  4.  屈曲板に形成される第1切目の数が第1格子板に形成される第1傾斜切目の数と同じであり、屈曲板に形成される第2切目の数が第2格子板に形成される第2傾斜切目の数と同じであり、屈曲板の数が第1傾斜切目の数と同数である請求項3に記載のデブリフィルタ。
  5.  前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
     前記第1格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第1切目に挿入及び固定され、
     前記第2格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第2切目に挿入及び固定されて成る請求項1に記載のデブリフィルタ。
  6.  前記複数の第1格子板の前記屈曲板に対する固定間隔が互いに等間隔であり、
     前記複数の第2格子板の前記屈曲板に対する固定間隔が互いに等間隔であるとともに前記複数の第1格子板の前記屈曲板に対する固定間隔よりも大きい間隔であることを特徴とする請求項1に記載のデブリフィルタ。
  7.  前記第1格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第1傾斜切目を有してなり、
     前記第2格子板は、その板の長手方向に沿う長手縁辺に、長手方向に対して斜めに形成された複数の第2傾斜切目を有してなり、
     前記屈曲板の前記第1長手縁辺が前記第1格子板の第1傾斜切目に挿入及び固定され、
     前記屈曲板の前記第2長手縁辺が前記第2格子板の第2傾斜切目に挿入及び固定されて成る請求項6に記載のデブリフィルタ。
  8.  前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
     前記複数の屈曲板における前記第1切目と前記第1格子板における前記第1傾斜切目とが噛み合うように組み合わされ、前記複数の屈曲板における前記第2切目と前記第2格子板における前記第2傾斜切目とが噛み合うように組み合わされて成る請求項7に記載のデブリフィルタ。
  9.  前記屈曲板は、前記第1長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第1切目を有し、かつ、前記第2長手縁辺に、前記長手方向に直交する方向に形成された複数の第2切目を有し、
     前記第1格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第1切目に挿入及び固定され、
     前記第2格子板の長手縁辺が前記屈曲板の前記第2切目に挿入及び固定されて成る請求項6に記載のデブリフィルタ。
PCT/JP2011/006562 2010-12-03 2011-11-25 デブリフィルタ WO2012073461A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/991,315 US20130248434A1 (en) 2010-12-03 2011-11-25 Debris filter
EP11845608.6A EP2648188B1 (en) 2010-12-03 2011-11-25 Debris filter

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010270341A JP5241809B2 (ja) 2010-12-03 2010-12-03 デブリフィルタ
JP2010-270341 2010-12-03
JP2011-073062 2011-03-29
JP2011073062A JP5241876B2 (ja) 2011-03-29 2011-03-29 異物捕捉用フィルタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012073461A1 true WO2012073461A1 (ja) 2012-06-07

Family

ID=46171435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/006562 WO2012073461A1 (ja) 2010-12-03 2011-11-25 デブリフィルタ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130248434A1 (ja)
EP (1) EP2648188B1 (ja)
WO (1) WO2012073461A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103247351A (zh) * 2013-01-14 2013-08-14 上海核工程研究设计院 一种低压降防异物燃料组件下管座
CN103337262A (zh) * 2013-06-18 2013-10-02 中国核动力研究设计院 一种具有过滤异物功能的下管座
WO2018051814A1 (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 日本化薬株式会社 ガス発生器用フィルタおよびガス発生器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610716C1 (ru) * 2015-12-09 2017-02-15 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU2610913C1 (ru) * 2016-03-17 2017-02-17 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
EP3734614A4 (en) * 2017-12-28 2021-12-01 Joint-Stock Company "TVEL" NUCLEAR FUEL BUNDLES
EP4038636A1 (en) * 2019-10-04 2022-08-10 Framatome Debris filter for a nuclear fuel assembly bottom end part and method of manufacturing such a debris filter
CN114503215A (zh) * 2019-10-04 2022-05-13 法玛通公司 核燃料组件底端部碎屑过滤器和制造这种碎屑过滤器的方法
CN113362976A (zh) * 2021-06-04 2021-09-07 中国核动力研究设计院 一种高效过滤的下管座、燃料组件和核反应堆
RU2765636C1 (ru) * 2021-06-21 2022-02-01 Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора
EP4350712A1 (en) 2022-10-05 2024-04-10 Westinghouse Electric Sweden AB A filter and a fuel assembly for a nuclear plant
FR3140704A1 (fr) * 2022-10-07 2024-04-12 Framatome Filtre anti-débris pour embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire avec passages à déflexion variable

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04230892A (ja) * 1990-05-04 1992-08-19 Siemens Ag 燃料集合体の破片フィルタ
JPH08105988A (ja) 1994-10-04 1996-04-23 Nuclear Fuel Ind Ltd 原子燃料集合体
JPH08240680A (ja) 1994-11-07 1996-09-17 General Electric Co <Ge> 原子炉用の下部タイプレート・アセンブリ、並びに原子炉用の燃料バンドル及び下部タイプレート・アセンブリ
JP2001116872A (ja) 1999-10-19 2001-04-27 Hitachi Ltd 燃料集合体のデブリフィルタ
JP2001141866A (ja) * 1999-11-17 2001-05-25 Hitachi Ltd 燃料集合体
JP2003098284A (ja) * 2001-07-16 2003-04-03 Toshiba Corp 燃料入口構造および燃料集合体
JP2004317522A (ja) 2001-07-16 2004-11-11 Toshiba Corp 燃料集合体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4634525A (en) * 1984-10-04 1987-01-06 Westinghouse Electric Corp. Loose parts filter
US5282231A (en) * 1992-09-23 1994-01-25 Siemens Power Corporation Lower tie plate cast frame
TW557450B (en) * 2001-07-16 2003-10-11 Toshiba Corp Fuel supporting attachment, fuel inlet mechanism, and fuel assembly

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04230892A (ja) * 1990-05-04 1992-08-19 Siemens Ag 燃料集合体の破片フィルタ
JPH08105988A (ja) 1994-10-04 1996-04-23 Nuclear Fuel Ind Ltd 原子燃料集合体
JPH08240680A (ja) 1994-11-07 1996-09-17 General Electric Co <Ge> 原子炉用の下部タイプレート・アセンブリ、並びに原子炉用の燃料バンドル及び下部タイプレート・アセンブリ
JP2001116872A (ja) 1999-10-19 2001-04-27 Hitachi Ltd 燃料集合体のデブリフィルタ
JP2001141866A (ja) * 1999-11-17 2001-05-25 Hitachi Ltd 燃料集合体
JP3977969B2 (ja) 1999-11-17 2007-09-19 株式会社日立製作所 燃料集合体
JP2003098284A (ja) * 2001-07-16 2003-04-03 Toshiba Corp 燃料入口構造および燃料集合体
JP2004317522A (ja) 2001-07-16 2004-11-11 Toshiba Corp 燃料集合体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2648188A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103247351A (zh) * 2013-01-14 2013-08-14 上海核工程研究设计院 一种低压降防异物燃料组件下管座
CN103337262A (zh) * 2013-06-18 2013-10-02 中国核动力研究设计院 一种具有过滤异物功能的下管座
WO2018051814A1 (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 日本化薬株式会社 ガス発生器用フィルタおよびガス発生器
JP2018043621A (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 日本化薬株式会社 ガス発生器用フィルタおよびガス発生器
US11247164B2 (en) 2016-09-14 2022-02-15 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Filter for gas generator and gas generator

Also Published As

Publication number Publication date
EP2648188B1 (en) 2017-07-26
US20130248434A1 (en) 2013-09-26
EP2648188A4 (en) 2016-05-18
EP2648188A1 (en) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012073461A1 (ja) デブリフィルタ
KR100724318B1 (ko) 이물질 필터
EP2031599B1 (en) Debris shield for upper tie plate in a nuclear fuel bundle and method for filtering debris
JP5599799B2 (ja) 原子炉の冷却流体中の小片を捕らえるためのフィルター
EP2710599B1 (en) Debris filter for nuclear reactor installation and nuclear fuel assembly comprising such a debris filter
JP5241876B2 (ja) 異物捕捉用フィルタ
JP7445738B2 (ja) 原子燃料集合体用のデブリフィルタの形成方法
DE60207120T2 (de) Partikelfilterwabenstruktur mit Haupt- und Neben-Wabenstrukturen
JP2002156482A (ja) 核燃料組立体用の多孔デブリキャッチャ
JP6132568B2 (ja) 蒸気乾燥器
KR101490968B1 (ko) 핵 연료 조립체 타이 플레이트, 상측 노즐 및 이와 같은 타이 플레이트를 포함하는 핵 연료 조립체
JP5241809B2 (ja) デブリフィルタ
JP2007229583A (ja) 湿分分離器及びその分離方法
JP2012207988A5 (ja)
JP3977969B2 (ja) 燃料集合体
JP2001116872A (ja) 燃料集合体のデブリフィルタ
JP6266228B2 (ja) 熱交換器
JP3981692B2 (ja) ノッチワイヤ、ノッチワイヤエレメント及び濾過装置
RU2765636C1 (ru) Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора
JP2005299213A (ja) 除塵用バ−スクリ−ン
EP4350712A1 (en) A filter and a fuel assembly for a nuclear plant
JP2007014847A (ja) ノッチワイヤ、ノッチワイヤエレメント及び濾過装置
CN103721460B (zh) 一种三代核电站安全壳地坑过滤系统
JP2012118012A5 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11845608

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13991315

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011845608

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011845608

Country of ref document: EP