(57)【要約】原子力発電所の緊急炉心冷却装置で使用されてもよいデブリトラップでは、相互に流体連通されている濾過流路およびバイパス流路の両方を画定するように濾材が配設されている。少なくとも最初は、濾過流路およびバイパス流路の各々が開かれていて、濾過流路およびバイパス流路がそれぞれ、相対的に低い損失水頭および相対的に高い損失水頭を有する。デブリトラップは、デブリトラップを通過する流量が、増加する量のデブリを収集する濾材に応じて、濾過流路からバイパス流路に、受動的に、そして通常は徐々に移行し得るように機能する。さらに具体的には、最初は、実質的に全流量が濾過流路を通過してもよく、その後、実質的に全流量がバイパス流路を通過するように、濾過流路が実質的に塞がれてもよい。
2013531229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所の緊急炉心冷却装置（ＥＣＣＳ）の流路内の水からデブリを分離するためのデブリトラップであって、
濾過媒体を通過する前記水に対応して、前記水から前記デブリの少なくとも一部を分離する前記濾過媒体と、
前記濾過媒体によって少なくとも部分的に画定される複数の濾過流路であって、
前記複数の濾過流路の各濾過流路に対して、前記濾過流路が前記濾過媒体の上流から前記濾過媒体の下流まで延在し、
前記複数の濾過流路のうちの相当数の各濾過流路に対して、前記濾過流路が前記濾過媒体の第１部分および第２部分の両方を通過して延在して、前記濾過媒体の前記第１部分および前記第２部分が前記濾過流路において連続する向きに配設される、複数の濾過流路と、
前記濾過媒体によって少なくとも部分的に画定されるバイパス流路であって、
前記バイパス流路が、前記濾過媒体の前記第１部分と第２部分との間に、前記濾過媒体の前記第１部分および第２部分の各々に沿って延在する、バイパス流路とを備え、
前記複数の濾過流路が、少なくとも最初は、前記バイパス流路よりも低い損失水頭を有するように構成され、かつ、前記複数の濾過流路および前記バイパス流路が相互に流体連通し、前記デブリトラップが、増加する量の前記デブリを収集する前記濾過媒体に応じて、自動的、受動的に前記複数の濾過流路を通過する流れを減少させ、前記バイパス流路を通過する流れを増加させるように動作する、デブリトラップ。
【請求項２】
相互に流体連通している前記複数の濾過流路および前記バイパス流路が、
相互に流体連通している前記複数の濾過流路および前記バイパス流路の上流の端部と、
相互に流体連通している前記複数の濾過流路および前記バイパス流路の下流の端部と、を備える、請求項１に記載のデブリトラップ。
【請求項３】
相互に流体連通している前記複数の濾過流路および前記バイパス流路が、
相互に流体連通している前記複数の濾過流路および前記バイパス流路の中間部分をさらに含む、請求項２に記載のデブリトラップ。
【請求項４】
前記ＥＣＣＳの前記流路に配置されたストレーナと併用する前記デブリトラップが、
前記ＥＣＣＳの前記流路内の前記ストレーナの上流、および
前記ＥＣＣＳの前記流路内の前記ストレーナの下流から成る群から選択された位置にあり、
前記デブリトラップが、少なくとも最初は、前記流路から比較的小さいデブリを分離するように適合され、一方、前記ストレーナが、前記流路から比較的大きいデブリを分離するように適合される、請求項１に記載のデブリトラップ。
【請求項５】
前記デブリトラップが、前記ＥＣＣＳの前記流路内の前記ストレーナの上流に配置され、前記デブリトラップが、少なくとも部分的に前記ストレーナの周囲に延在している、請求項４に記載のデブリトラップ。
【請求項６】
前記デブリトラップが、少なくとも部分的に前記ストレーナの周囲に延在している複数のデブリトラップモジュールを備える、請求項５に記載のデブリトラップ。
【請求項７】
相互に対面する構成の第１および第２の濾過区画を含み、前記第１濾過区画が前記濾過媒体の前記第１部分を含み、前記第２濾過区画が前記濾過媒体の前記第２部分を含む、請求項１に記載のデブリトラップ。
【請求項８】
原子力発電所のＥＣＣＳの流路内の水からデブリを分離するためのデブリトラップであって、
複数の濾過区画であって、前記複数の濾過区画の各濾過区画が、前記濾過区画を通過する前記水に対応して、前記水から前記デブリの少なくとも一部を分離するように構成され、前記複数の濾過区画が、第１および第２濾過区画を備える、複数の濾過区画と、
前記複数の濾過区画によって少なくとも部分的に画定される複数の濾過流路であって、前記複数の濾過流路が、前記第１および第２濾過区画を通過して延在し、前記第１および第２濾過区画が、前記複数の濾過流路において連続する向きに配設される、複数の濾過流路と、
前記複数の濾過区画によって少なくとも部分的に画定されるバイパス流路であって、前記第１および第２濾過区画の各々に沿って延在する、バイパス流路とを備え、
前記複数の濾過流路が、少なくとも最初は、前記バイパス流路よりも低い損失水頭を有するように構成され、かつ前記複数の濾過流路および前記バイパス流路が相互に流体連通され、前記デブリトラップが、増加する量の前記デブリを収集する前記複数の濾過区画に応じて、自動的、受動的に前記複数の濾過流路を通過する流れを減少させ、前記バイパス流路を通過する流れを増加させるように動作する、デブリトラップ。
【請求項９】
前記複数の濾過流路に関して、前記第１および第２濾過区画の各々が上流側および下流側を有し、
前記バイパス流路が、前記第１および第２濾過区画の各々の前記上流側および下流側の各々に沿って延在し、これにより前記第１および第２濾過区画の各々の前記上流側および下流側の各々が、少なくとも部分的に前記バイパス流路を画定する、請求項８に記載のデブリトラップ。
【請求項１０】
前記第１および第２濾過区画の各々が、対面する第１および第２縁部を含み、
前記第１濾過区画の前記第１縁部が、前記第２濾過区画の前記第２縁部よりも前記第２濾過区画の前記第１縁部に近接し、
前記バイパス流路が、前記第１濾過区画の前記第１縁部と前記第２濾過区画の前記第２縁部の両方の周囲に延在し、
前記デブリトラップが、前記バイパス流路が前記第１濾過区画の前記第２縁部の周囲に延在するのを制限するための構造を含み、かつ／または前記構造と組み合わせて使用される、請求項８に記載のデブリトラップ。
【請求項１１】
前記第１濾過区画の前記第２縁部が、前記第１濾過区画の底縁部、前記第１濾過区画の側縁部、および前記第１濾過区画の上縁部から成る群から選択され、
前記構造が、前記第１濾過区画の前記第２縁部に隣接した下部構造の床面、前記第１濾過区画の前記第２縁部に隣接した直立構造部材、および前記第１濾過区画の前記第２縁部に隣接した上蓋から成る群から選択される、請求項８に記載のデブリトラップ。
【請求項１２】
前記複数の濾過区画が、第３濾過区画を含み、
前記第１および第３濾過区画が相互に離間し、かつ構造から離れるように延在して、前記第１および第３濾過区画が前記構造と共に少なくとも部分的に空洞を画定し、
前記第２濾過区画が前記空洞内に延在し、前記構造から奥まった所に置かれ、前記第１および第３濾過区画から離間され、これにより
前記バイパス流路の上流部分が、前記第１濾過区画と前記第２濾過区画との間に少なくとも部分的に画定され、
前記バイパス流路の中間部分が、前記第２区画と前記構造との間に少なくとも部分的に画定され、
前記バイパス流路の下流部分が、前記第２濾過区画と前記第３濾過区画との間に少なくとも部分的に画定される、請求項８に記載のデブリトラップ。
【請求項１３】
原子力発電所のＥＣＣＳの流路内の水からデブリを分離するためのデブリトラップであって、
複数の濾過区画であって、前記複数の濾過区画の各濾過区画が、前記濾過区画を通過する前記水に応じて、前記水から前記デブリの少なくとも一部を分離するように構成され、前記複数の濾過区画が、第１、第２および第３濾過区画を含む、複数の濾過区画と、
前記複数の濾過区画によって少なくとも部分的に画定される複数の濾過流路であって、前記複数の濾過流路が、前記第１、第２および第３濾過区画の各々を通過して延在し、前記第１および第２濾過区画が、前記複数の濾過流路において連続する向きに配設される、複数の濾過流路と、
前記複数の濾過区画によって少なくとも部分的に画定されるバイパス流路とを備え、
前記第１および第３濾過区画が相互に離間して構造から離れるように延在し、前記第１および第３濾過区画が前記構造と共に少なくとも部分的に空洞を画定し、
前記第２濾過区画が前記空洞内に延在し、前記構造から奥まった所に置かれ、前記第１および第３濾過区画から離間され、これによって、
前記バイパス流路の上流部分が、前記第１濾過区画と前記第２濾過区画との間に少なくとも部分的に画定され、
前記バイパス流路の中間部分が、前記第２濾過区画と前記構造との間に少なくとも部分的に画定され、
前記バイパス流路の下流部分が、前記第２濾過区画と前記第３濾過区画との間に少なくとも部分的に画定される、デブリトラップ。
【請求項１４】
前記第１、第２および第３濾過区画が実質的に相互に平行である、請求項１３に記載のデブリトラップ。
【請求項１５】
前記第１、第２および第３濾過区画の各々が実質的に円筒状であり、
前記第１濾過区画が、少なくとも部分的に前記第２濾過区画の周囲に延在し、
前記第２濾過区画が、少なくとも部分的に前記第３濾過区画の周囲に延在する、
請求項１３に記載のデブリトラップ。
【請求項１６】
前記第１、第２および第３濾過区画が実質的に相互に同心である、請求項１５に記載のデブリトラップ。
【請求項１７】
前記第１、第２および第３濾過区画の各々が上面図で実質的に長方形であり、
前記第１濾過区画が少なくとも部分的に前記第２濾過区画の周囲に延在し、
前記第２濾過区画が少なくとも部分的に前記第３濾過区画の周囲に延在し、
前記第１、第２および第３濾過区画が実質的に相互に同心である、請求項１３に記載のデブリトラップ。
【請求項１８】
原子力発電所の緊急炉心冷却装置（ＥＣＣＳ）の流路内の水からデブリを分離する方法であって、
前記水を前記ＥＣＣＳ流路に沿って、かつ、バイパス流路と複数の濾過流路の両方を画定し、前記ＥＣＣＳ流路が前記バイパス流路と前記複数の濾過流路の両方と同時に流体連通する、デブリトラップを通過して流れるようにすることであって、
前記複数の濾過流路が前記デブリトラップの濾過媒体によって少なくとも部分的に画定され、
前記複数の濾過流路のうちの各濾過流路に対して、前記濾過流路が前記濾過媒体の上流から前記濾過媒体の下流まで延在し、
前記複数の濾過流路のうちの相当数の各濾過流路に対して、前記濾過流路が前記濾過媒体の第１および第２部分の両方を通過して延在し、これにより前記濾過媒体の前記第１部分および第２部分が前記濾過流路において連続する向きに配設されるようになり、
前記バイパス流路が前記濾過媒体によって少なくとも部分的に画定され、
前記バイパス流路が、前記濾過媒体の前記第１部分と第２部分との間で、前記濾過媒体の前記第１部分および第２部分の各々に沿って延在する、流れるようにすることと、
前記複数の濾過流路が、最初は、前記バイパス流路よりも低い損失水頭を有するように、前記水が前記ＥＣＣＳ流路に沿って、前記デブリトラップを通過して流れるようにすることであって、前記濾過媒体が増加する量の前記デブリを収集し、デブリを収集する前記濾過媒体に応じて、
前記複数の濾過流路を通過する流れが自動的、受動的に徐々に減少され、
前記バイパス流路を通過する流れが自動的、受動的に徐々に増加される、
流れるようにすることと、を含む方法。
【請求項１９】
前記水が前記ＥＣＣＳ流路に沿って、前記デブリトラップを通過して前記流れるようにすることが、デブリを大量に含んだ水の十分な流れが前記デブリトラップを通過し、これにより、
前記濾過媒体が増加する量の前記デブリを収集し、
前記増加する量の前記デブリを収集する前記濾過媒体に応じて、前記複数の濾過流路を通過する流れが自動的、受動的に徐々に減少され、
前記増加する量の前記デブリを収集する前記濾過媒体に応じて、前記バイパス流路を通過する流れが自動的、受動的に徐々に増加される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＥＣＣＳ流路から、前記バイパス流路を出た追加のデブリを選別することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、水からデブリ（ｄｅｂｒｉｓ）を分離することに関し、より具体的には、原子力発電所の緊急炉心冷却装置のフローストリーム内のデブリを収集するためのフィルタまたはトラップに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の緊急炉心冷却装置（ＥＣＣＳ）は、通常、冷却材流出事故（ＬＯＣＡ）によって生成された大きなデブリが、ＥＣＣＳポンプおよび／またはＥＣＣＳポンプの下流にある構成要素に達するのを防ぐために設計されたストレーナ（例えば、篩または他の粗いフィルタ）を含む。一部のＥＣＣＳストレーナでは、ストレーナの表面材料の孔は、プラント特有の条件に応じて、０．０３５インチの孔径から０．１２５インチの孔径までの範囲である場合がある。ほとんどのデブリはＥＣＣＳストレーナで阻止されるかもしれないが、ＥＣＣＳストレーナの表面にデブリ床が形成された後でさえ、ＥＣＣＳストレーナを通過するほど小さい「微細な」デブリがある場合がある。微細なデブリが過剰にある場合、および／もしくはデブリが不適切な大きさおよび／または種類である場合、そのデブリはＥＣＣＳポンプを損傷し、かつ／または装置の損失水頭を上昇させる可能性があり、それは、原子炉内部の冷却水の不十分な流れを引き起こす可能性がある。これは、原子力発電所の安全な操業にとって起こしてはならないことである。
【０００３】
より具体的には、原子炉は、通常、原子炉格納建屋に格納されており、万一、高エネルギー配管破裂の形態のＬＯＣＡが起こった場合、生成されたデブリは、水のプールが形成されているはずである原子炉格納建屋の下部構造に落ちるか、または押し流されることになる。その水のプール内の微細なデブリの一部は、ＬＯＣＡ中に、配管から剥がれ落ちる繊維断熱材の形態および原子炉格納建屋内の他の構成要素である場合がある。プールは、原子炉を低温に保ち、原子炉格納建屋の密閉雰囲気内部の蒸気を凝縮する水スプレーを作動させるために必要な水をＥＣＣＳポンプに供給する。ＥＣＣＳポンプがプールから水を受け取るとき、プール内の水は、ＥＣＣＳストレーナを通過して引き込まれる。水中に浮遊している微細なデブリの一部は、ＥＣＣＳストレーナを通過して流れ、例えば、バルブ、ポンプ、スプレーノズル、原子炉容器などのような、ＥＣＣＳストレーナの下流にある構成要素に達するであろう。過剰な量の微細なデブリがＥＣＣＳストレーナを通過すると、下流の構成要素に対する損傷および／または原子炉容器内の再循環の阻害が起こる場合がある。
【０００４】
本開示の一態様によれば、同時にＥＣＣＳポンプに対するいかなる損失水頭も制限しながら、収集しなければＥＣＣＳストレーナを通過するであろう、十分な量の微細なデブリ（例えば、繊維状デブリ）を収集したいという要望がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、濾材が、相互に流体連通している濾過流路およびバイパス流路の両方を少なくとも部分的に画定するように配設されている、デブリトラップの提供である。少なくとも最初は、濾過流路およびバイパス流路の各々が開かれていて、濾過流路およびバイパス流路はそれぞれ、相対的に低い損失水頭および相対的に高い損失水頭を有する。一例では、デブリトラップは、デブリトラップを通過する流れが、増加する量のデブリを収集する濾材に応じて、濾過流路からバイパス流路に、受動的に、そして通常は徐々に移行する場合があるように機能する。より具体的には、最初は、実質的に全ての流れが濾過流路を通過してもよく、その後、濾過流路が実質的に塞がれる場合があり、これにより実質的に全ての流れがバイパス流路を通過する。
【０００６】
本開示の一態様によれば、複数の濾過流路がデブリトラップの濾過媒体によって少なくとも部分的に画定される。複数の濾過流路のうちの相当数の各濾過流路については、濾過流路が、濾過媒体の第１部分と第２部分を通過して延在し、濾過媒体の第１部分および第２部分が濾過流路において連続する向きに配設される。バイパス流路は、濾過媒体の第１部分と第２部分との間に、濾過媒体の第１部分および第２部分の各々に沿って延在する。デブリトラップは、増加する量のデブリを収集する濾過媒体に応じて、自動的、受動的に複数の濾過流路を通過する流れを減らして、バイパス流路を通過する流れを増やす働きをする。
【０００７】
一態様では、デブリトラップは、相互に対面する構成の第１および第２の濾過区画を含んでもよく、ここで、第１濾過区画は濾過媒体の第１部分を含み、第２濾過区画は濾過媒体の第２部分を含む。追加の濾過区画も含まれてもよい。
【０００８】
一例では、１つまたは複数のデブリトラップが、原子力発電所のＥＣＣＳで使用されてもよく、ＥＣＣＳ内の水が少なくとも最初は濾過流路を通過して流れ、濾材がその水からデブリを収集してもよいようにすることになる。濾材上および／または濾材内にデブリが堆積することによる濾過流路での損失水頭の上昇に応じて、ＥＣＣＳ内で増加した分の水は、ＥＣＣＳポンプに対して過度の損失水頭がないことを確実にしようとする方法で、バイパス流路を通過して流れることになる。
【０００９】
デブリトラップは、ＥＣＣＳの流路内の１つまたは複数のストレーナの上流に配置されてもよく、また、デブリトラップは、少なくとも部分的にストレーナの周囲に延在してもよい。デブリトラップは、少なくとも部分的にストレーナの周囲に延在する、複数のデブリトラップモジュールの形式であってもよく、またはそうでなければ、それを含んでもよい。あるいは、デブリトラップは、他の任意の適切な位置にあってもよく、または他の任意の適切な用途で使用されてもよい。
【００１０】
本開示の一態様は、原子力発電所のＥＣＣＳ流路内の水からデブリを分離する方法の提供である。これに関して、ＥＣＣＳ流路が、バイパス流路と複数の濾過流路の両方と同時に流体連通するように、デブリトラップがＥＣＣＳ流路内に配置されてもよい。複数の濾過流路は、デブリトラップの濾過媒体によって少なくとも部分的に画定されてもよい。複数の濾過流路の各濾過流路について、濾過流路は、濾過媒体の上流から濾過媒体の下流まで延在してもよい。複数の濾過流路のうちの相当数の各濾過流路について、濾過流路は、濾過媒体の第１部分と第２部分の両方を通過して延在してもよい、濾過媒体の第１部分および第２部分が濾過流路において連続する向きに配設される。バイパス流路は、濾過媒体によって少なくとも部分的に画定され得る。バイパス流路は、濾過媒体の第１部分と第２部分との間で、濾過媒体の第１部分および第２部分の各々に沿って延在してもよい。複数の濾過流路が、最初はバイパス流路より低い損失水頭を有して、濾過媒体が増加する量のデブリを収集できるように、水がＥＣＣＳ流路に沿って、デブリトラップを通過して流れるようにされてもよい。増加する量のデブリを収集する濾過媒体に応じて、複数の濾過流路を通過する流れは、自動的、受動的に、徐々に減少し、バイパス流路を通過する流れは、自動的、受動的に、徐々に増加する。
【００１１】
本開示の一態様によれば、デブリトラップを通過する流れは、主に濾過流路の通過から、主にバイパス流路の通過へと徐々に移行してもよいため、デブリトラップは、多数の異なる状態での操作として特徴付けられてもよく、それにより、多重様式のデブリトラッピングまたは濾過を提供する。
【００１２】
前述は、基本的な理解を提供するために、本開示のいくつかの態様の簡略化された概要を提示している。前述の概要は、本開示の広範囲に及ぶ概要ではなく、また、本発明の主要な要素もしくは重要な要素を特定すること、または本発明の範囲を詳述することを意図していない。前述の概要の目的は、後に提示するより詳細な説明の前置きとして、本開示の一部の概念を簡略な形式で提示することである。本開示の他の態様は、以下の記述から明らかになるであろう。
【００１３】
本開示のいくつかの態様を一般用語で説明してきたが、ここで、添付の図を参照する。それらは略図であって、必ずしも原寸に比例して描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の第１実施形態による、ＥＣＣＳの流路内の水からデブリを分離するためのシステムを示しており、デブリトラップ、サンプ（ｓｕｍｐ）の上蓋、および下部構造の床面は、図２の線１−１に沿った断面で示される、原子力発電所のＥＣＣＳの一部の正面図である。
【図２Ａ】丸い円筒壁を有する一実施形態による、図１のデブリトラップの切り離された上面図である。
【図２Ｂ】囲繞する細長い（例えば、管状）長方形壁を有する第２の実施形態による、図１のデブリトラップの切り離された上面図である。
【図３Ａ】デブリトラップの蓋が取り除かれ、図示されていないことを除いて、図２Ａと同様の図である。
【図３Ｂ】デブリトラップの蓋が取り除かれ、図示されていないことを除いて、図２Ｂと同様の図である。
【図４】低い水位を示していることを除いて、図１と同様の図である。
【図５】本開示の第２の実施形態による、サンプの蓋が一部切り取られ、一群のデブリトラップのための上部濾過区画が部分的に切り取られ、また、いくつかのデブリトラップの上部が切り取られている、ＥＣＣＳの流路内の水からデブリを分離するためのシステムを示す、原子力発電所のＥＣＣＳの一部の右上透視図である。
【図６】デブリトラップによって収集されたデブリを示し、サンプの蓋が切り取られておらず、また、上部濾過区画の下の見えないところに隠れているデブリトラップの部分が破線で概略的に示されている、上面図であることを除いて、図５と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示の例示的な実施形態を以下に記載して、添付の図に示すが、いくつかの図を通して、同様の番号は同様の部分を指す。説明する実施形態では例を提供し、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきでない。
【００１６】
図１〜図３は、デブリトラップ１０を概略的に示し、図１では、本開示の第１実施形態による、デブリトラップを、原子力発電所のＥＣＣＳの従来型の構成要素と組み合わせて示している。以下では、第１実施形態の従来型ＥＣＣＳの特徴の考察の後、第１実施形態のデブリトラップ１０について考察する。
【００１７】
ＥＣＣＳは、原子炉格納建屋の従来型の下部構造の床面１４内および／もしくはその下に画定された従来型のパイプコレクタ（ｐｉｐｅ  ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）またはサンプ室（ｓｕｍｐ  ｃｈａｍｂｅｒ）１２を含む。サンプ室１２は、図１および図４では、排水ピットの形式で示されているが、サンプ室は、吸い込みパイプ（ｓｕｃｔｉｏｎ  ｐｉｐｅ）またはＥＣＣＳポンプとの他の任意の適切な連結によって置換されてもよい。従来型の板状サンプ上蓋１６が床面１４に取り付けられ、中央水抜き穴１８がサンプ蓋を貫いて延在してサンプ室と流体連通していることを除いて、サンプ室１２の上部を閉じる。ストレーナ２２（例えば、従来型のＥＣＣＳストレーナなど）は、ストレーナの内部が水抜き穴１８と流体連通するように、従来型の方法で、サンプ上蓋１６および／または他の任意の適切な構造に取り付けられる。水は、ストレーナ２２の外部から流入し、ストレーナの濾過媒体を通過した後、水抜き穴１８を通過して下流に流れてもよい。いくつかの実施形態によれば、流体のプールが可能な十分な深さである場合、ストレーナ２２は、フィルタボックスの内部が水抜き穴１８と流体連通できるように、プールの床の上のサンプ上蓋１６に取り付けられたフィルタボックス２０上に支持されてもよい。図１および図４に４本の矢印で概略的に示されるように、水は、フィルタボックス２０の外部から流入し、フィルタボックスの濾過媒体を通過した後、水抜き穴１８を通過して下流に流れてもよい。フィルタボックス２０は、省略されてもよい。図１に示すように、ストレーナ２２は、積み重ねた円盤（ｓｔａｃｋｅｄ−ｄｉｓｋ）型のストレーナであってもよく、フィルタボックス２０は、積み重ねた円盤ストレーナの底面の円盤として特徴付けられてもよく、また、積み重ねた円盤ストレーナの中心部または同様のものが、水抜き穴１８と流体連通してもよい。ストレーナ２２は、任意の適切な従来型のストレーナであってもよく、従来型ストレーナの例は、米国特許第５，７５９，３９９号、米国特許第５，９３５，４３９号、米国特許第６，４９１，８１８号、および米国特許第２０８８／０２２３７７９号で開示されている。ストレーナ２２は、以下で詳述するように、より一般的にはフィルタと称されてもよく、また、より具体的には、粗いフィルタとして称されてもよい。水抜き穴１８、フィルタボックス２０およびストレーナ２２は、相互に同心に配設されてもよいが、他の構成も本開示の範囲内である。複数のストレーナ２２は、１つのフィルタボックス２０の上部に配置されてもよい。
【００１８】
ストレーナ２２の外面は、孔のあいた金属板、ワイヤースクリーン、または他の任意の適切な構造によって画定されてもよい。ストレーナ２２の外面を画定する構造物の孔は、プラント特有の条件に応じて、０．０３５インチの孔径から０．１２５インチの孔径までの範囲であってもよい。ストレーナ２２は、任意の適切な従来型ストレーナまたはストレーナの配列、もしくは同様のものであってもよい。一例として、ストレーナ２２は、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ，Ｉｎｃ．（米国カンザス州レネクサ所在）から入手可能なＳｕｒｅ−Ｆｌｏｗ（登録商標）ブランドのストレーナであってもよい。存在する場合、フィルタボックス２０は細かいフィルタの形式であってもよく、その外面／上流面が、より粗いフィルタ／ストレーナ２２によって捕捉されるデブリよりも微細な（すなわち、小さい）デブリ４０の捕捉用である。フィルタボックス２０は、遮るもののない開口部または通路を含み、そこを通過してストレーナ２２から出る流れがサンプと自由に連通する。
【００１９】
上述のとおり、ＬＯＣＡの場合には、デブリが、水のプール２４が形成される、原子炉格納建屋の下部構造の床面１４に落ちるかまたは押し流されるのが一般的である。フィルタボックス２０および／またはストレーナ２２は、サンプ室１２の下流にあって、そのサンプ室から吸引する、１つまたは複数のＥＣＣＳポンプ（図示せず）の動作に応じて、プール２４から水がそれを通過して引き込まれる、フィルタ組立体として特徴付けられてもよい。上記のとおり、ほとんどのデブリはストレーナ２２によって阻止されるかもしれないが、ストレーナの表面にデブリ床が形成された後でさえ、ストレーナ２２を通過するほど小さい「微細な」デブリがある場合がある。
【００２０】
本開示の第１実施形態によれば、デブリトラップ１０は、ストレーナ２２および任意選択のフィルタボックス２０の両方の上流に取り付けられ、以下で詳述するように、デブリトラップは、ストレーナ２２に向かって流れる水の中のどの微細なデブリも収集し、また、ＥＣＣＳポンプに対して過度の損失水頭がないことを確実にする両方を目的とする様式で、機能する。以下で、全て第１実施形態により、デブリトラップ１０の構造の考察の後、そのデブリトラップがどのように動作する場合があるかについて考察する。その後、第１実施形態に対する変形例を考察する。
【００２１】
デブリトラップ１０は、実質的に水平方向に延在する、上側濾過区画２６、ならびに、各々が直立管状の、外側、中間、および内側の濾過区画２８、３０、３２を含む。より具体的には、上側濾過区画２６は、実質的に平面円盤状であり、外側、中間、および内側の濾過区画２８、３０、３２は、実質的に同心円筒状であるが、後述のとおり、異なる構成も本開示の範囲内である。
【００２２】
一般的に説明し、また、動作の一様式に応じて以下で詳述するように、各濾過区画２６、２８、３０、３２は、より微細で（すなわち、より小さい）、好ましくは、ストレーナ２２によって捕捉できるデブリよりも実質的に微細であるが、必ずしもそうでなくてもよい、デブリを分離および捕捉することを含め、プール２４内にあり、ストレーナ２２に向かって流れている水からデブリを分離するためである。各濾過区画２６、２８、３０、３２は、この目的のため、任意の適切な濾過媒体を含んでもよく、またはそれらの形態であってもよい。すなわち、濾過区画２６、２８、３０、３２は、濾過媒体であるとして広く特徴付けられてもよい。より具体的には、各濾過区画２６、２８、３０、３２は、孔のあいた金属薄板、ワイヤースクリーン、メッシュ、スチールウール、フィルタグリル、濾過パネルおよび／または他の任意の適切な濾材を含んでもよく、またはそれらの形態であってもよい。例えば、濾過区画２６、２８、３０、３２の外面を画定する構造物の孔は、プラント特有の条件に応じて、約０．１２５インチ未満の孔径、または約０．０３５インチ未満の孔径を有してもよい。
【００２３】
濾過区画２６、２８、３０、３２の濾過媒体は、自己支持形であってもよく、かつ／または、各濾過区画が、骨組み、枠組み、格子、ならびに／または濾過区画の支持および／もしくは補強のための他の任意の適切な構造を含んでもよい。例えば、第１実施形態によれば、濾過区画２６、２８、３０、３２は、高エネルギー配管破裂の形態のＬＯＣＡに耐え、その後、意図したように機能するであろうように適合されることになる。状況によっては、濾過区画２６、２８、３０、３２は、本質的に必要な強度を有するように適合されてもよく、かつ／または、濾過区画は、濾過区画が他の構造との併用で十分な強度を有するように、他の補強構造もしくは保護構造に組み込まれてもよい。存在する場合、フィルタボックス２０は、濾過区画２６、２８、３０、３２と同一または類似の材料で構築されてもよい。
【００２４】
第１実施形態によれば、デブリトラップ１０は、フィルタボックス２０およびストレーナ２２の上流にあるが、いくつかの代替実施形態では、位置が逆であってもよく、また、さらに別の代替実施形態（例えば、大きなデブリを選別して除く必要がない場合）では、デブリトラップ１０は、フィルタボックス２０および／またはストレーナ２２とは無関係に利用されてもよい。より具体的には、外側、中間、および内側の濾過区画２８、３０、３２が、フィルタボックス２０およびストレーナ２２の周囲に延在し、上側濾過区画２６が、水抜き穴１８、フィルタボックス２０、ストレーナ２２、中間濾過区画３０および内側濾過区画３２の上に配置されている。さらにより具体的には、濾過区画２６、２８、３０、３２は、水抜き穴１８、フィルタボックス２０およびストレーナ２２に関して同心に配設されてもよい。
【００２５】
管状の外側および内側の濾過区画２８、３２は、実質的にサンプの蓋１６または床面１４にごく接近している、その下側の端部または縁部によって、実質的に下方が閉じている。より具体的には、外側および内側の濾過区画２８、３２の下側の端部または縁部は、サンプの蓋１６または床面１４に取り付けられてもよく、そうでなければ当接してもよい。外側および内側の濾過区画２８、３２は、下方が閉じていて（例えば、実質的に閉鎖されていて）、上方が開いている、管状空洞３４が、外側濾過区画と内側濾過区画との間に画定されるように、相互から離間している。図３を参照すると、管状空洞３４は、円筒形状であってもよい。
【００２６】
中間濾過区画３０は、外側および内側の濾過区画２８、３０に対して、軸方向にずらされている／一部のみ重複している。より具体的には、中間濾過区画３０は、外側および内側の濾過区画２８、３０の間にある管状空洞３４内に延在する。管状の中間濾過区画３０は、サンプの蓋１６または床面１４から離間され、かつその上に位置する、その下側の端部または縁部によって、下方で開いている。管状の中間濾過区画３０は、管状空洞３４から外側上方へ突き出ている。管状の中間濾過区画３０の上端部は、上側濾過区画２６によって塞がれる。例えば、上側濾過区画２６の周辺は、中間濾過区画３０の環状の上側の端部または縁部に固定して連結してもよく、そうでなければ当接してもよい。
【００２７】
図３を参照すると、外側、中間、および内側の各濾過区画２８、３０、３２は、水平、半径方向距離Ｄ１が、外側、中間、および内側の濾過区画のうちの隣接するものの間に画定されるように、相互に離間する。第１実施形態では、各半径方向距離Ｄ１が約４インチであってもよく、内側濾過区画３２は同様にフィルタボックス２０およびストレーナ２２から約４インチだけ離間される。図１を参照すると、中間濾過区画３０の下側の端部または縁部は、直立、またはより具体的には、距離Ｄ２がそれらの間に垂直に画定できるように、サンプの蓋１６または床面１４から離間される。第１実施形態では、距離Ｄ２は、約８インチであってもよい。異なる寸法は、本開示の範囲内である。例えば、寸法は、プラント特有の条件によって異なってもよい。
【００２８】
濾過区画２６、２８、３０、３２は、構造部材、留め具、溶接および／または他の任意の適切な機能もしくは技術などにより、任意の適切な方法で取り付けられてもよい。例えば、構造部材（図示せず）は、中間濾過区画３０の下側の端部または縁部から下向きに取り付けられてもよく、かつ下向きに延在してもよく、これらの構造部材は、中間濾過区画３０を支持するために、サンプの蓋１６および／または床面１４まで延在してもよい。それにもかかわらず、例えば、中間濾過区画３０の下側の端部または縁部と、隣接するサンプの蓋１６および／または床面１４との間の間隔の大半（大部分など）は、いかなる支持構造部材によっても塞がれないことによるなどのように、バイパス流路３６の流れの中間部分が中間濾過区画の下側の端部または縁部の周囲に延在するように、開いている。
【００２９】
第１実施形態によれば、バイパス流路３６は、常に開いたままであることが意図される開いた流路である。バイパス流路３６は、図１および図４の各々に、長短が交互になった破線で形成された棒をもつ１対の矢印によって概略的に示されている。図のように、バイパス流路３６は、外側および内側の濾過区画２８、３２の上側の端部または縁部の周囲または少なくともそれらのそばを通り過ぎ、外側、中間および内側の濾過区画２８、３０、３２の各々に沿って、中間濾過区画３０の下側の端部または縁部の周囲に延在する。
【００３０】
バイパス流路３６の上流部分の少なくとも一部は、相互に対面する関係にある、外側濾過区画２８の内面の上側円筒部分と中間濾過区画３０の外面の下側円筒部分との間に画定される円筒状領域から本質的に成ると特徴付けられてもよい。バイパス流路３６の中間部分の少なくとも一部は、相互に対面する関係にある、外側濾過２８区画の内面の下側円筒部分と内側濾過区画３２の外面の下側円筒部分との間に画定される円筒状領域から本質的に成ると特徴付けられてもよい。さらに、バイパス流路３６の流れの中間部分は、サンプの蓋１６または床面１４によって部分的に画定されると特徴付けられてもよい。バイパス流路３６の下流部分の少なくとも一部は、相互に対面する関係にある、中間濾過区画３０の内面の下側円筒部分と内側濾過区画３２の外面の上側円筒部分との間に画定される円筒状領域から本質的に成ると特徴付けられてもよい。さらに、バイパス流路３６の下流部分は、上側濾過区画２６によって部分的に画定されると特徴付けられてもよい。
【００３１】
少なくとも部分的にバイパス流路３６を画定することに加えて、各濾過区画２６、２８、３０、３２は、デブリトラップ１０の濾過流路３８を少なくとも部分的に画定すると特徴付けられてもよい。濾過流路３８の各部分は、図１および図４の各々に、各々が湾曲した棒をもつ多数の比較的小さい矢印によって概略的に示され、濾過流路の各部分は、それぞれ濾過区画２６、２８、３０、３２の孔を通過して延在する。例えば、上側濾過区画２６は、上向き濾過区画を通過して、概して軸方向下向きに延在する概して軸方向の濾過流路３８を画定する。対照的に、外側、中間および内側の濾過区画２８、３０、３２は各々、外側、中間および内側の濾過区画のうちの１つまたは複数を通過して、概して半径方向内向きに延在する概して半径方向の濾過流路３８の少なくとも一部を画定する。
【００３２】
デブリトラップ１０を通過する流れに関するさらに具体的な例として、外側および内側の濾過区画２８、３２の上側の端部または縁部より高い高さに位置する概して半径方向の濾過流路３８の各々は、中間濾過区画３０のみを通過して延在してもよく、中間濾過区画３０の下側の端部または縁部より低い高さに位置する概して半径方向の濾過流路３８の各々は、外側および内側の濾過区画２８、３２の両方を通過して延在してもよく、また、外側および内側の濾過区画２８、３２の上側の端部または縁部と、中間濾過区画３０の下側の端部または縁部との間の高さに位置する概して半径方向の濾過流路３８の各々は、外側、中間および内側の各濾過区画２８、３０、３２を通過して延在してもよい。デブリトラップ１０を通過する流れにさらに関して、濾過区画２６、２８、３０、３２のうちの１つだけを通過して延在している各濾過流路３８は、濾過の単一段階を提供すると特徴付けられてもよく、２つの濾過区画を通過して延在している各濾過流路３８は、濾過の２つの段階を提供すると特徴付けられてもよく、また、３つの濾過区画を通過して延在している各濾過流路３８は、濾過の３つの段階を提供すると特徴付けられてもよい。以下で詳述するように、もっと多いかまたは少ない数の濾過区画および濾過段階が提供されてもよい。
【００３３】
第１実施形態によれば、デブリトラップ１０は、少なくとも最初は、バイパス流路および濾過流路３６、３８の各々が開かれていて、また、相互に比較して、バイパス流路および濾過流路がそれぞれ、相対的に高い損失水頭および相対的に低い損失水頭を有するように構成される。例えば、濾過区画２６、２８、３０、３２の孔の大きさおよび濾過区画とＥＣＣＳの他の構成要素との間の間隔については、前述している。損失水頭も、デブリトラップ１０を通過する流量の関数である。バイパス流路および濾過流路３６、３８における損失水頭の間の差、およびその差を提供する様式は、プラント特有の状況に応じて異なってもよい。
【００３４】
ＬＯＣＡ後にデブリトラップ１０を操作する態様の一例について、図１を参照して、本開示の第１実施形態により、以下で説明する。十分な水のプール２４が形成された後、水がデブリトラップ１０を通過してフィルタボックス２０およびストレーナ２２に向かって流れるように、１つまたは複数の動作しているＥＣＣＳポンプが、サンプ室１２から水を受け取る。通常、濾過区画２６、２８、３０、３２は、最初は、実質的にデブリがなく、バイパス流路および濾過流路３６、３８はそれぞれ、相対的に高い損失水頭および相対的に低い損失水頭を有する。結果として、デブリトラップ１０を通過する、大部分または実質的に全ての流れは、濾過流路３８を通る。
【００３５】
濾過流路３８を通過する水の流れの結果として、その水の中にあり、所定の大きさより大きいいかなるデブリ４０も、それぞれ、濾過区画２６、２８、３０、３２の外側／上流側の面で収集される。収集されたデブリ４０は、図１に点描で概略的に描かれている。濾過区画２６、２８、３０、３２がデブリ４０を収集し続けるにつれ、すなわち、ますます多くの比較的小さいデブリを経時的に収集し続けるにつれて、濾過流路３８を通過する損失水頭が上昇する。結果として経時的に、濾過流路３８を通過する流量が減少し、バイパス流路３６を通過する流量が増加する。濾過流路３８からバイパス流路３６へのこの流れの移行は、通常、濾過区画２６、２８、３０、３２にますます多くのデブリ４０が経時的にわたって堆積するのに応じて、経時的に徐々に起こる。第１実施形態によれば、濾過区画２６、２８、３０、３２は、ＥＣＣＳストレーナ２２を迂回するデブリの量を減少させる様式でデブリを収集する。
【００３６】
外側、中間、および内側の濾過区画２８、３０、３２は、バイパス流路３６が継続的に開いたままであることを確実にするような様式で、相互から、およびＥＣＣＳの隣接する構成要素から離間されている。対照的に、濾過区画２６、２８、３０、３２によって収集された堆積するデブリは、濾過流路を次第に詰まらせることにより、濾過流路３８を通過する流量を減らし続け、それにより、濾過流路を通過する損失水頭が上昇する。濾過区画の濾材上および／または濾材内に堆積するデブリ４０のために上昇する濾過流路３８での損失水頭に応じて、バイパス流路３６を通過するＥＣＣＳ内の水の割合が、ＥＣＣＳポンプに対する損失水頭が過度でないことを確実にしようとする様式で増加する。
【００３７】
本開示の一態様によれば、濾過流路３８からバイパス流路３６への流れの通常の段階的な移行は、例えば、操作されるべきいかなる従来のバルブ、ダンパーおよび／または同様のものも必要とせず、自動的に起こるため、受動的であると特徴付けられてもよい。本開示の一態様によれば、また、少なくともかなりの期間、バイパス流路と濾過流路３６、３８は、濾過流路からバイパス流路への流れの段階的で受動的な移行を容易にする方法で、相互に流体連通したままである。他方、状況によっては、濾過区画２６、２８、３０、３２はそれぞれ、濾過流路３８が存在していないと特徴付けられてもよい方法で、最終的にデブリ４０によって完全に塞がれるか、詰まるか、または封鎖されてもよく、濾過流路が存在していないため、バイパス流路３６は最終的に濾過流路と流体連通していない。
【００３８】
本開示の一態様によれば、デブリトラップ１０を通過する流れは、主に濾過流路３８の通過から、主にバイパス流路３６の通過へと徐々に移行してもよいため、デブリトラップは、多数の異なる様式で動作するものとして特徴付けられてもよく、それにより、多重様式のデブリトラッピングまたは濾過を提供する。例えば、内側濾過区画３２がデブリを蓄積する割合が最初は、他の濾過区画２６、２８、３０に比較して相対的に低くてもよいなどのように、濾過区画２６、２８、３０、３２によるデブリ４０の捕捉が系統的に調整されてもよい。内側濾過区画３２がデブリを蓄積する割合は、他の濾過区画２６、２８、３０が十分に塞がって、水がバイパス流路３６の上流および中間部分を通過するように増加してもよく、そして、バイパス流路の上流および中間部分を通過する水の少なくとも一部は、バイパス流路の下流部分を通過して流れ続けるよりは、内側濾過区画を通過して流れる。前述では、デブリトラップ１０を通過する流れのほんのいくつかの様式だけを特に具体的に説明してきたが、当業者は、多数の異なる様式、およびそれによる多重様式のデブリトラッピングまたは濾過があってもよいことを理解するであろう。他方、状況によって、デブリトラップ１０は、非常に微細なデブリ４０を蓄積することが要求されないことがあり、濾過流路３８からバイパス流路３６への流れのかかる段階的な移行がなくてもよい。
【００３９】
前述の少なくとも一部を繰り返すと、デブリトラップ１０は、限られた量のデブリ４０を受動的に収集して保持するように機能する。水は、ＥＣＣＳストレーナ２２の下流にある１つまたは複数のＥＣＣＳポンプの操作に応じて、デブリトラップ１０の濾過区画２６、２８、３０、３２を通過して引き込まれる。最初、水は、全方向からデブリトラップ１０に向かって流れ、濾過流路３８にデブリ４０がない間、水は、濾過流路３８を通過する極めて低い流れ抵抗を受けるか、または流れ抵抗を受けない。濾過区画２６、２８、３０、３２がますます多くの浮遊デブリを捕捉するにつれ、流量ならびに濾過区画で捕捉されているデブリの量および種類に応じて、濾過流路３８を通過する流れ抵抗が高まる。濾過流路３８を通過する流れ抵抗が高まるにつれて、濾過区画２６、２８、３０、３２を通過する流れに対する抵抗が、開いているバイパス流路３６に強制的に水を流すのに必要な流れ抵抗より高まるであろう。第１実施形態によれば、デブリトラップ１０は、バイパス流路３６を開けたままにすることにより、ＥＣＣＳストレーナ２２への流れにおいて高い抵抗（損失水頭）が生じるのを回避するか、またはそこへの流れを阻止するのを回避しようとする。本開示の一態様によれば、デブリトラップ１０は、必ずしも、全てのデブリ４０がＥＣＣＳストレーナ２２に達するのを止めることを意図するものではなく、むしろ、デブリトラップは、ＥＣＣＳの許容可能な全体的性能を実現するのに十分なデブリを捕捉しようとする。
【００４０】
濾過区画２６、２８、３０、３２の濾材は、設計条件および濾過効率に応じて変わってもよい。例えば、濾過区画２６、２８、３０、３２の表面（例えば、濾過区画の濾過媒体の表面）は、単材の比較的平らな面から複雑な波形、ブラシ、複合材料および／またはパネルまで様々であってもよい。対面する濾過区画２８、３０、３２間の距離は、濾過区画２８、３０、３２を通過する流れが完全に詰まった場合に、どのくらいの流れ抵抗が最大限として許容可能であるかを制御するために使用されてもよい変数である。すなわち、デブリ４０は、流れ抵抗が水を、対面する濾材を通過するよりも、バイパス流路３６に沿って対面する濾材間を流れるようにさせる時までは、対面する濾材によって（すなわち、濾過区画２８、３０、３２のうちの対面するものによって）、濾材を通過する流れのために捕捉される。本開示の一態様によれば、バイパス流路３６は、損失水頭が、流れが濾過流路３８を通過するには高くなり過ぎると使用される、代替の濾過されない自由な流路である。
【００４１】
デブリトラップ１０（すなわち、濾過流路３８を通過する流れおよび／またはバイパス流路３６を通過する流れ）の操作と同時に、フィルタボックス２０およびストレーナ２２は、バイパス流路３６などの方法により、所定の大きさで、デブリトラップを通過するデブリを収集するように機能する。フィルタボックスに入り、水抜き穴１８から下方に延在している矢印は、流れの一部を概略的に示している。前述のとおり、フィルタボックス２０は、存在する場合、フィルタボックスがデブリ４０を収集するための濾過の別の段階を提供するように機能するように、濾過区画２６、２８、３０、３２と同じ材料で構築されてもよい。
【００４２】
フィルタボックス４０の量および／または有効表面積は、デブリ４０がＥＣＣＳストレーナ２２に達する前にデブリを捕捉する全体的効率を高めるために、増加されてもよい。これは、有限量のデブリ４０があり、フィルタボックスの追加が、全体的性能基準に合致するか否かの違いを意味するかもしれない場合に、有用である場合がある。同様に、デブリトラップ１０内に２つ以上のストレーナ２２があってもよい。
【００４３】
あるいは、いくつかの代替実施形態では、デブリトラップ１０およびフィルタボックス２０とストレーナ２２の組合わせの位置は、デブリトラップがフィルタボックス２０およびストレーナ２２の下流になるように、逆にしてもよい。さらに、いくつかの代替実施形態（例えば、大きなデブリを選別して除く必要がない場合）では、デブリトラップ１０は、任意選択で、フィルタボックス２０および／またはストレーナ２２なしで使用されてもよい。他の変形例も本開示の範囲内である。例えば、円盤状濾過区画２６および管状濾過区画２８、３０、３２の各々は、例示的、かつ限定ではなく、その上面図が、多角形、角の丸い多角形の形状、または他の任意の適切な形状などのような、種々の異なる形状であってもよい。例えば、デブリトラップ１０の多数の細部は、プラント特有の条件に依存してもよい。
【００４４】
別の例として、デブリトラップ１０は、より少ない、またはより多い数の濾過区画２６、２８、３０、３２を含んでもよく、濾過区画は、種々の異なる構成であってもよい。例えば、内側濾過区画３２は省略されてもよく、かつ／または上側濾過区画２６は、追加の濾過区画が上側濾過区画から下向きに、かつ外側濾過区画２８の周囲に延在してもよいように、より大きくてもよい。濾過区画が濾過流路において連続する向きに配設されている一例では、濾過区画の高さは、濾過流路の上流方向で減少してもよい。
【００４５】
別の例として、上側濾過区画２６は、いくつかの可能な状況では、省略できるか、または固体金属板と置換できる可能性がある。さらに具体的な例として、図４は、プール２４´の深さが浅いことを示していることを除き、図１と同様であり、かかる低い水位が持続する状況では、上側濾過区画２６が省略されるか、または固体金属板と置換されるのは、重要ではない場合がある。プール２４、２４´の多岐に渡る深さは、本開示の範囲内である。第１実施形態の一態様によれば、万一、外側および内側の濾過区画２８、３２の一方または両方を通過する濾過流路３８がデブリ４０によって遮断された場合には、水が外側および内側の濾過区画の上側の端部または縁部の上を流れ得るように、プール２４、２４´を満杯のままにしておくのが好ましい。
【００４６】
他の変形例も本開示の範囲内である。例えば、デブリトラップ１０は、モジュールとして特徴付けられてもよく、いくつものモジュールが連続する向きにまたは並行に配列されてもよい。さらに具体的な例として、本開示の第２実施形態は、記載された変形および当業者には明らかな変形を除いて、第１実施形態と同様である。類似しているため、第１実施形態の対応する構成要素と同一、同様、および／または少なくともいくつかの点で類似した機能である第２実施形態の構成要素は、１００を加えた参照番号を有する。
【００４７】
第２実施形態の一群のデブリトラップモジュール１１０を図５および図６に示し、以下で説明する。第１実施形態のバイパス流路３６（図１および図４）は、連続する向きに、上向きの流れと下向きの流れとの間に交互に配設された、垂直部分を有するが、第２実施形態のバイパス流路１３６の各々は、連続する向きに、前後に交互に配設された、水平部分を有する。あるいは、デブリトラップまたは一群のデブリトラップモジュールは、垂直型および水平型の両方のバイパス流路を含むことができる。もう１つ別の例として、バイパス流路は、斜めに延在してもよく、または他の適切な構成であってもよい。
【００４８】
一群のデブリトラップモジュール１１０は、サンプの上蓋１１６の上ならびに、下部構造の床面１１４の中および／または下に画定されたパイプコレクタもしくはサンプ室１１２の上流にあるフィルタボックス１２０およびストレーナ１２２の少なくとも部分的に周囲に、または実質的に周囲に延在する。図５および図６に示すように、並んで配設されている一対の前面デブリトラップモジュール１１０、各々が一群のデブリトラップモジュールの全長に沿って延在してもよい対面する側面デブリトラップモジュール、および並んで配設されている一対の背面デブリトラップモジュール１１０がある。図６では、デブリトラップモジュール１１０の隠れている部分（上側濾過区画１２６の切り取られていない部分の下）が、破線で概略的に示されている。第２実施形態によれば、デブリトラップモジュール１１０の全てが同じ上側濾過区画１２６を共有し、単一の上側濾過区画が、一群のデブリトラップモジュール１１０によって形成される渦巻き管状（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅ  ｔｕｂｕｌａｒ）構造の上端部を閉じる。あるいは、デブリトラップモジュール１１０の各々は、別個の専用上側濾過区画に取り付けられてもよい。
【００４９】
デブリトラップモジュール１１０の各々について、その外側、中間および内側の各濾過区画１２８、１３０、１３２は、それぞれが波形または他の任意の適切な形状を有してもよいが、直立で概して平面、すなわちより具体的には実質的に平面である。第２実施形態によれば、外側、中間および内側の各濾過区画１２８、１３０、１３２は、対面する上側および下側の端部または縁部、およびその上側および下側の端部または縁部の間にそれぞれ延在する、対面する側面の端部または縁部を有する。外側、中間および内側の濾過区画１２８、１３０、１３２の各々について、その下側の端部または縁部が、実質的にサンプの蓋１１６または床面１１４にごく接近している。より具体的には、外側、中間および内側の各濾過区画１２８、１３０、１３２の下側の端部または縁部が、サンプの蓋１１６または床面１１４に取り付けられてもよいか、そうでなければ当接してもよい。外側、中間および内側の濾過区画１２８、１３０、１３２の各々について、その上側の端部または縁部が、実質的に上側濾過区画１２６にごく接近している。より具体的には、外側、中間および内側の各濾過区画１２８、１３０、１３２の上側の端部または縁部が、上側濾過区画１２６に取り付けられてもよいか、そうでなければ当接してもよい。
【００５０】
一群のデブリトラップモジュール１１０は、各々が、実質的にサンプの蓋１１６または床面１１４にごく接近している、下側の端部または縁部を有する、直立構造部材１６０を含む。より具体的には、各構造部材１６０の下側の端部または縁部が、サンプの蓋１１６または床面１１４に取り付けられてもよいか、そうでなければ当接してもよい。構造部材１６０の各々について、その上側の端部または縁部が、実質的に上側濾過区画１２６にごく接近している。より具体的には、各構造部材１６０の上側の端部または縁部が、上側濾過区画１２６に取り付けられてもよいか、そうでなければ当接してもよい。
【００５１】
外側、中間および内側の濾過区画１２８、１３０、１３２の各々について、その対面する側面の端部または縁部が、実質的にそれぞれの構造部材１６０にごく接近している。より具体的には、外側、中間および内側の濾過区画１２８、１３０、１３２の対面する側面の端部または縁部が、それぞれの構造部材１６０に取り付けられてもよいか、そうでなければ当接してもよい。
【００５２】
第２実施形態のデブリトラップモジュール１１０の各々について、その外側および内側の濾過区画１２８、１３２が、上向きおよび下向きには閉ざされて（例えば、実質的に閉鎖されている）横方向に開いている空洞がその外側濾過区画と内側濾過区画との間に画定されるように、相互に離間して、同一の構造部材１６０の対面する端部に取り付けられる。デブリトラップモジュール１１０の各々について、中間濾過区画１３０は、外側および内側の濾過区画１２８、１３２に対して、ずらされている／一部のみ重複している。より具体的には、中間濾過区画１３０は、横方向に開いている空洞内に延在し、その横方向に開いている空洞から横方向外側に突き出ている。
【００５３】
例えば、図６の右下部分を参照すると、デブリトラップモジュール１１０の各々について、外側、中間および内側の各濾過区画１２８、１３０、１３２は、水平距離Ｄ３が、外側、中間および内側の濾過区画のうちの隣接するものの間に画定されるように、相互に離間される。また、デブリトラップモジュール１１０の各々について、中間濾過区画１３０の側端部が、外側および内側の濾過区画１２８、１３２の側端部から水平距離Ｄ３とほぼ同じだけずらされている。第２実施形態では、各水平距離Ｄ３は、約４インチであってもよく、内部濾過区画１３２は、同様に、フィルタボックス１２０およびストレーナ１２２から約４インチだけ離間されていてもよい。異なる寸法も本開示の範囲内である。例えば、寸法は、プラント特有の状況に応じて異なってもよい。
【００５４】
第１実施形態と同様に、各デブリトラップモジュール１１０のバイパス流路１３６は、常に開いたままであることが意図された開いた流路である。２つのバイパス流路１３６が、図６に、長短が交互になった破線で形成された棒をもつ１対の矢印によって概略的に示され、これらの２つのバイパス流路の一部が、図５に概略的に示されている。また、第１実施形態と同様に、各濾過区画１２６、１２８、１３０、１３２は、デブリトラップモジュール１１０の濾過流路１３８を少なくとも部分的に画定していると特徴付けられてもよい。各々が湾曲した棒をもつ多数の比較的小さい矢印によって、濾過流路１３８の一部が、図６に概略的に示され、それらと同じ濾過流路の上流部分が図５に概略的に示されている。濾過流路の部分は、それぞれ濾過区画１２６、１２８、１３０、１３２の孔を通過して延在する。例えば、上側濾過区画１２６は、概して下方に延在する濾過流路（図示していないが、例として図１および図４を参照）を画定し、外側、中間および内側の濾過区画１２８、１３０、１３２は、各々概して水平方向内向きに延在する濾過流路１３８の少なくとも一部を画定する。
【００５５】
第２実施形態によれば、一群のデブリトラップモジュール１１０は、少なくとも最初は、バイパス流路および濾過流路１３６、１３８の各々が開いていて、また、相互に比較して、バイパス流路および濾過流路がそれぞれ、相対的に高い損失水頭および相対的に低い損失水頭を有するように構成される。図６を参照すると、濾過流路１３８を通過する水の流れの結果として、その水の中にあり、所定の大きさより大きいいかなるデブリ１４０も、濾過区画１２６、１２８、１３０、１３２の外側／上流側の面で収集される。収集されたデブリ１４０は、図６に点描で概略的に描かれている。濾過区画１２６、１２８、１３０、１３２がデブリ１４０を収集し続けるにつれ、すなわち、ますます多くの比較的小さいデブリを経時的に収集されるにつれて、濾過流路１３８を通過する損失水頭が上昇する。結果として、また経時的に、濾過流路１３８を通過する流量が減少し、バイパス流路１３６を通過する流量が増加する。濾過流路１３８からバイパス流路１３６へのこの流れの移行は、通常、濾過区画１２６、１２８、１３０、１３２にますます多くのデブリ１４０が経時的に堆積するのに応じて、経時的に徐々に起こる。第１実施形態でのＥＣＣＳの例と同様に、経時的に、増加した分の水は、ＥＣＣＳポンプに対して過度の損失水頭がないことを確実にしようとする方法で、バイパス流路１３６を通過して流れる。
【００５６】
あるいは、いくつかの代替実施形態では、一群のデブリトラップモジュール１１０およびフィルタボックス１２０とストレーナ１２２との組合わせの位置は、一群のデブリトラップモジュールがフィルタボックス１２０およびストレーナ１２２の下流になるように、逆であってもよい。さらに、いくつかの代替実施形態（例えば、大きなデブリを選別して除く必要がない場合）では、一群のデブリトラップモジュール１１０は、任意選択で、フィルタボックス１２０および／またはストレーナ２２なしで使用されてもよい。他の変形例も本開示の範囲内である。例えば、デブリトラップモジュール１１０の多数の細部は、プラント特有の状況によって異なる場合がある。
【００５７】
本開示の一態様によれば、ＥＣＣＳシステムに対する流れ抵抗（または損失水頭）の任意の追加と、ＥＣＣＳ内の水からの微細なデブリの除去との間でバランスがとられる。
【００５８】
本開示のデブリトラップは、しばしば、原子力発電所のＥＣＣＳのフローストリームの水からデブリを分離する状況で説明してきたが、本開示のデブリトラップは、かかる使用に限定されず、他の用途に利用されてもよい。
【００５９】
上述の例は、本発明の範囲を限定することを全く意図するものでない。本開示は例示的な実施形態に関連して説明してきたが、特許請求の範囲で説明する本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それらに対して、様々な追加、修正および変更ができることが当業者により理解されるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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