(57)【要約】【課題】  大容量で経済的な吸込ストレーナを提供可能とする。【解決手段】  原子力発電所の緊急遮断水源からの水を濾過する吸込ストレーナ１０において、ストレーナフランジ（取水口）１１，連結円筒１２，円板１３，一つ以上の多孔円筒１４をそれぞれの中心軸上に直列に配置し、前記一つ以上の多孔円筒１４の軸線上、或いは、その連結部分の内側、或いは、外側に配置した補強円筒１５と、前記多孔円筒１４の最先端の内側に連結円板１６と、大径部分を前記連結円筒１４の内側に配置し、小径部分をストレーナフランジ（取水口）側に配置した多孔円錐１７と、前記多孔円錐１７の先端に閉止板１８を有することを特徴とする吸込ストレーナ。【選択図】図１
2005282543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストレーナフランジに固定され、壁面に複数の貫通孔が形成された第１の中空構造物と、
前記第１の中空構造物の内側に配置されて前記第１の中空構造物と一体にされ、且つ壁面に複数の貫通孔が形成された第２の中空構造物と、
前記第２の中空構造物の前記ストレーナフランジ寄りの端部を覆うように設けた板と、
前記第１の中空構造物の壁面に沿って配置され、前記第１の中空構造物の壁面に固定された補強材と、
を備えた吸込ストレーナ。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の中空構造物は、円筒面に複数の貫通孔が形成された円筒状の外筒であり、
前記第２の中空構造物は、前記ストレーナフランジ寄りの端部が小径で反対側の端部が大径な台形円錐形状となっていて、その円錐斜面に複数の貫通孔が形成されているとともに、前記大径側の面が抜かれている内筒であり、
前記内筒の小径側に位置する端部に、その端部を覆う板を備え、
前記外筒の円周沿いに設けられた補強円筒を備えた吸込ストレーナ。
【請求項３】
請求項２において、
前記内筒の小径側に位置する前記外筒の端部に接続された円板と、
前記円板と前記ストレーナフランジとを連結する円筒状の連結円筒と、
前記ストレーナフランジから遠いほうの前記外筒の端部と前記内筒の大径側の端部とが固定された環状の連結円板と、
前記内筒の小径側の部分に取り付けられて前記内筒の内外間に配置された板と、
を備えた吸込ストレーナ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、前記外筒の厚みは、前記ストレーナフランジに近い側で厚く、前記ストレーナフランジから遠い側で薄くしてある吸込ストレーナ。
【請求項５】
請求項２又は請求項３又は請求項４において、前記外筒の面に沿って前記外筒の筒長さ方向に長い補強梁を備えている吸込ストレーナ。
【請求項６】
請求項２から請求項５までのいずれか一項において、前記円板又は板が複数の孔を形成した多孔板を用いてある吸込ストレーナ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項において、前記外筒又は内筒に形成される貫通孔の密度は、前記ストレーナフランジに近い側で粗に、前記ストレーナフランジから遠い側で密にしてある吸込ストレーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸込ストレーナに関し、特に原子力発電所用の安価で製造が容易な大容量の吸込ストレーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円筒形吸込ストレーナは、ストレーナフランジによってポンプ側のフランジに連結され、円筒面に円筒の内外を貫通する多孔を有する多孔円筒が用いられているので、ポンプによって吸込作業がなされて流体の流れが生じると、多孔円筒の外面に圧力が作用することになる。多孔円筒は、外面に作用する圧力（外圧）に対して抵抗力が少なく、座屈破壊してしまうため、多孔円筒の直径，筒長さをあまり大きくすることができず、結果的に大容量のストレーナを製作することができなかった。
一方、多孔円筒の板厚を厚くすることで多孔円筒の直径Ｄ，筒長さＬを大きくすることも考えられるが、製作上あまり板厚を大きくすると適切な穴径の多孔加工ができなくなってしまうため、板厚を厚くすることはできなかった。
【０００３】
円錐形吸込ストレーナは、孔のない平板を円筒状にした外筒と、その外筒内に納められた円錐状の内筒（多孔円錐）を有し、その内筒に多くの孔が成型されている。ストレーナフランジによってポンプ側のフランジに連結されポンプによって吸込ストレーナ内に流体の流れが生じると、多孔円錐の内面に圧力が作用することになる。多孔円錐の内圧に対する抵抗力は、多孔円筒の外圧に対する抵抗力に比較して高いため、多孔円錐の直径Ｄ，円錐長さをある程度大きくすることができ、比較的大容量の吸込ストレーナを製作することができる。
【０００４】
しかしながら、円錐形吸込ストレーナにおいてはフィルタエレメントとなる面の広さは多孔円錐の円錐傾斜面の広さまでである上、多孔円錐を外筒内で支持する部材が必要であるから、円錐型吸込ストレーナの容量を大きくしようとすると大形で且つ重量が大きくなり、製作性や据付性も悪化してしまっていた。
【０００５】
この他、ストレーナに係る関連技術を記述している特許文献として、特許文献１があるが、特許文献１に記載されるストレーナの形状は、非常に複雑であるために、その設計作業ばかりでなく、製作も非常に困難であり、その設計，製作に多大な労力と時間を要し、結果的に非常に高価なものになってしまっていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−４８３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように従来の各種ストレーナは、大容量化を経済的に達成しにくいという問題点が有った。したがって、本発明の目的は、吸込ストレーナの大容量化を経済的に成し遂げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の吸込ストレーナの基本的要件は、ストレーナフランジに固定され、壁面に複数の貫通孔が形成された第１の中空構造物と、前記第１の中空構造物の内側に配置されて前記第１の中空構造物と一体にされ、且つ壁面に複数の貫通孔が形成された第２の中空構造物と、前記第２の中空構造物の前記ストレーナフランジ寄りの端部を覆うように設けた板と、前記第１の中空構造物の壁面に沿って配置され、前記第１の中空構造物の壁面に固定された補強材とを備えていることである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の吸込ストレーナは、従来構造の多孔円筒構造、或いは従来構造の多孔円筒構造と多孔円錐構造を併用して経済的に製作できる上、大容量に適した構成である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
大容量で安価な吸込ストレーナを実現するために多孔円筒構造の内側に多孔円錐構造を組み合わせて併用し、複雑な設計，製作に依らずに経済的で、更に強度的な信頼性を損なうことなく両構造を組み合わせた。
【実施例１】
【００１１】
本発明の第１実施例による吸込ストレーナ１０は、図１のように、中央に取水口１が開口している円板状の部材がストレーナフランジ１１として備えている。そのストレーナフランジ１１に円筒状の連結円筒１２の一端が溶接固定される。その連結円筒１２の他端は、中央に液体の通る開口が形成された円板１３に溶接固定される。
【００１２】
その円板１３の外周囲には、板厚が厚手の多孔円筒１４ａの一端が溶接固定されている。その厚手の多孔円筒１４ａの他端には、厚手の多孔円筒１４ａよりも板厚が薄手の多孔円筒１４ｂの一端が突き合わされて溶接固定されている。両多孔円筒１４ａ，１４ｂが突き合わされている個所の内側には、環状乃至は円筒状の補強円筒１５が配置され、補強円筒１５の外周面が両多孔円筒１４ａ，１４ｂに溶接固定されている。両多孔円筒１４ａ，１４ｂは、パンチングメタルのように、円筒状の板に無数の貫通孔を施した多孔円筒構造物である。
【００１３】
薄手の多孔円筒１４ｂの他端には、環状の連結円板１６の外周面が溶接固定されている。多孔円錐１７は、内側が空の円錐形状の板に無数の貫通孔を施した多孔円筒構造物である。その多孔円錐１７は、円錐形状の大径側の面が抜かれて液体が多孔円錐１７の内側に流入できるようにされている。その多孔円錐１７は、円錐形状の小径側の頂部が削除され、その削除で開いた穴を平板による閉止板１８を多孔円錐構造に溶接することで閉鎖してある。貫通孔の総面積を増やすために、閉止板１８を貫通孔が設けられた多孔板にしても良い。
【００１４】
この多孔円錐の大系側の端部は連結円板の内周面に溶接固定されている。このようにして多孔円筒と多孔円錐とは一体に構成されている。
【００１５】
このような吸込ストレーナ１０で液体を吸込む場合には、ポンプの吸込口に一端が接続された配管の他端にポンプ側の接続用フランジを取り付けておき、その接続用フランジにストレーナフランジ１１をボルト通し穴２に通したボルトとナットで固定して用いる。
【００１６】
このような固定状態で吸込ストレーナは液体中に置かれる。そして、ポンプを稼働して吸引力をポンプに発生させると、吸込ストレーナ１０の周囲の液体は多孔円筒１４ａ，
１４ｂや多孔円錐１７の貫通孔を通過して多孔円筒１４ａ，１４ｂと多孔円錐１７との間の領域に流入して取水口１に流れ込みポンプに吸引されて目的個所に圧送される。
【００１７】
液体が多孔円筒１４ａ，１４ｂや多孔円錐１７の貫通孔を通過して行く際に、その液体に同伴されてきた貫通孔よりも大きな異物は多孔円筒１４ａ，１４ｂや多孔円錐１７によってふるい除かれて取水口に到達することはない。
【００１８】
多孔円筒１４ａ，１４ｂと多孔円錐１７を併用することによって、吸込ストレーナ１０の容量を決定する主な要因である濾過面積を容易に増やすことができる。多孔円筒１４ａ，１４ｂ及び多孔円錐１７の製作性は、従来の円筒形吸込ストレーナや円錐形吸込ストレーナにおける多孔円筒，多孔円錐と同等であるため、製作コストも大幅に増加することは無く、安価な吸込ストレーナを提供することができる。また、多孔円筒１４ａ，１４ｂ及び多孔円錐１７の直径，長さを大きくとることでより大容量の吸込ストレーナを安価に提供することができる。
【００１９】
多孔円筒１４ａ，１４ｂに外圧が作用する場合、従来の円筒形吸込ストレーナにおける多孔円筒では、外圧に対する抵抗力が小さいため、直径や長さを大きくすることができなかったが、本実施例では、円板１３，補強円筒１５，連結円板１６のいずれか、或いは、全てで多孔円筒１４の外圧に対する抵抗力を増加させるのに必要な寸法を設定することによって、多孔円筒１４ａ，１４ｂの直径，長さ、更には、多孔円錐１７の直径，長さを増加させることができ、大容量の吸込ストレーナを提供することができる。
【００２０】
ここで、円板１３，連結円板１６は、従来の円形吸込ストレーナにも存在し、本実施例で新たに設置するのではないため、大幅なコスト増加の要因とはならない。一方、補強円筒１５は、従来の円筒形ストレーナに存在しなかった部品であるが、形状は単純な環状乃至は円筒形で多孔円筒１４ａ，１４ｂの外圧に対する抵抗力を補う寸法を有していればよく、製作性が損なわれることはない。
【００２１】
また、この補強円筒１５は、本実施例のように多孔円筒１４ａ，１４ｂの板厚を変える際の二つの多孔円筒を溶接等により接続する場合の溶接ベースプレートにも適用できる効果がある。本実施例では、補強円筒１５は、多孔円筒１４の内側に設置されているが、これを多孔円筒１４ａ，１４ｂの外側に設置した場合においても内側に設置した場合と同様の効果を有する。
【００２２】
本実施例の多孔円筒１４ａ，１４ｂには、ポンプ吸引による外圧以外に流体の流動による荷重を受ける可能性がある。例えば、多孔円筒１４ａ，１４ｂに直交する流体の流れが存在する場合、多孔円筒１４ａ，１４ｂと円板１３の接続部に大きな力が作用することになるが、本実施例の場合、このような荷重に対しても容易に対処できるよう多孔円筒14ａ，１４ｂの板厚をストレーナフランジ（取水口）１１側で厚く、連結円板１６側で薄くした構造を採用している。これにより、ポンプ吸引による外圧，流体の流動による荷重等に対する信頼性が大幅に向上する。更に、多孔円筒１４ａ，１４ｂの全面の板厚を厚くする必要が無いため、流体による荷重が大きい場合において、多孔円筒１４の板厚増加が必要なときでも部分的な板厚増加ですむからコストアップを低減する効果を有する。
【実施例２】
【００２３】
図２は、本発明の第２実施例による吸込ストレーナ４０を表している。この第２実施例は三つのそれぞれ板厚の相違する多孔円筒１４ａ，１４ｂ，１４ｃが用いられている。多孔円筒１４ａの板厚は多孔円筒１４ｂの板厚よりも厚く、多孔円筒１４ｃの板厚は多孔円筒１４ｂの板厚よりも薄い。この場合には、ストレーナフランジ１１側に最も厚手の多孔円筒１４ａをその次に中厚の多孔円筒１４ｂを、ストレーナフランジ１１側から最も離れた位置に最も薄手の多孔円筒１４ｃが配置され、それら各多孔円筒１４ａ,１４ｂ,１４ｃ間は突合せて溶接で一体に固定されている。
【００２４】
それら各多孔円筒１４ａ，１４ｂ，１４ｃの突合せてある２箇所の部分の円筒内側には環状乃至は円筒状の補強円筒１５がそれぞれ配置され、その補強円筒１５は隣接している各多孔円筒１４ａ，１４ｂ，１４ｃと溶接固定されている。当然ながら、各補強円筒１５は各多孔円筒１４ａ，１４ｂ，１４ｃの外側にて各多孔円筒１４ａ，１４ｂ，１４ｃと溶接固定されていても良い。その他の構成や作用は第１実施例と同じである。
【実施例３】
【００２５】
また、図３（ａ），（ｂ）は、本発明の第３実施例による吸込ストレーナ５０を表している。この実施例では、多孔円筒１４は一つである。環状乃至は円筒状の補強円筒１５を、多孔円筒１４の外周面に、その多孔円筒１４の円筒長さの中央部分で溶接固定して設置してある。その多孔円筒１４の円筒内側に四つの補強梁１９を角度９０度おきに配置し、それらの補強梁１９を多孔円筒１４の内面と連結円板１６と円板１３に溶接固定した。
【００２６】
この実施例の場合には、補強梁１９と補強円筒１５とが共同して吸い込みストレーナ
５０の強度を確実に維持している。そのため、多孔円筒１４に大きな強度を依存することがないから、大容量の吸込ストレーナを製作する際に当たって、経済的で製作性も容易である。その他の構成や作用は第１実施例と同じである。
【実施例４】
【００２７】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の第４実施例による吸込ストレーナ６０を表している。この実施例で第１実施例と相異する点は、第１実施例における円板１３と閉止板１８に代えて貫通孔を多数設けた多孔板６１及び６２を設置し、更に大容量化を図った場合の実施例である。多孔板６１及び６２部分も異物をふるい除く面及び液体の流入面に利用できる。
【００２８】
この実施例では、円板１３の多孔円筒１４ａと固定する部分と連結円筒１２と固定する部分とが環状に残存させ、その他の部位を多孔板６１に置き換えている。その環状に残存させた円板１３の一部分には多孔板６１の強化縁となるように外縁と内縁に多孔板６１を溶接固定してある。同じく、閉止板１８の外縁部分を環状に残存させて、その他の部位を多孔板６２に置き換え、その多孔板６２を環状に残存させた閉止板１８の外縁部分に溶接固定させてある。いずれの外縁及び内縁部分も吸込ストレーナ６０の強度を維持するのに貢献している。
【００２９】
また、多孔円錐１７に流体の流動による振動の発生が想定される場合には、補強ステー６３を円板１３の内縁と閉止板１８の外縁とに固定して設置する。その他の構成や作用は第１実施例と同じである。
【実施例５】
【００３０】
図５は、本発明の第５実施例による吸込ストレーナ７０を表している。この実施例は、第１実施例における多孔円錐１７を内側多孔円筒７１に置き換えた応用例である。本実施例において、吸い込みストレーナをより大容量化するために内側多孔円筒７１を多層化することもできる。
【００３１】
内側多孔円筒７１は、貫通孔が多数設けられている中空円筒状の板に、その円筒の一端側を目くら板による閉止板１８で閉鎖して構成され、その他端側を開放した上でその他端部を連結円板１６に溶接固定して多孔円筒１４ａ，１４ｂと一体化してある。
【００３２】
この実施例では、吸込ストレーナ７０をポンプにつないで利用すると、内側多孔円筒内に開放した他端側から液体が流入し、内側多孔円筒に形成した貫通孔から、内側多孔円筒と多孔円筒の間の領域に流入し、多孔円筒の貫通孔を通過して来た液体と内側多孔円筒と多孔円筒の間の領域で混合し、混合した流れが取水口１からポンプ側へ吸い込まれてゆく。その過程で液体に含まれていた異物が貫通孔を通れずにふるいわけられる。内側多孔円筒と多孔円筒の間の領域を広く確保するために連結円板１６の半径方向の厚さが第１実施例のそれよりも厚くされている。その他の構成は第１実施例と同じである。
【実施例６】
【００３３】
図６は、本発明の第６実施例によるストレーナ８０を示している。この実施例は、第１実施例における多孔円筒１４ａ，１４ｂと多孔円錐１７に形成される貫通孔の密度をストレーナフランジ１１に近い側で粗に、ストレーナフランジ１１から遠い側で密にしている。
【００３４】
この実施例の場合には、多孔円筒１４ａ，１４ｂ，多孔円錐１７の貫通孔密度を変えることで多孔円筒１４ａ，１４ｂ，多孔円錐１７を通過する流量を場所によってコントロールすることができる。一般的に、ポンプによりストレーナを介して流体を吸引する場合、吸引される流量は、多孔円筒１４ａ，１４ｂ，多孔円錐１７のストレーナフランジ１１に近い側で高く、遠い側で低くなる傾向があり、ストレーナフランジに近い側に偏って異物が捕獲されることになってしまう。本実施例のように、多孔円筒１４ａ，１４ｂと多孔円錐１７に形成される貫通孔の密度をストレーナフランジ１１に近い側で粗に、ストレーナフランジ１１から遠い側で密にすることで通過する流量を一定にコントロールすることが可能になり、多孔円筒１４ａ，１４ｂ，多孔円錐１７の外面に異物等を均一に捕獲可能となる。
【００３５】
また、貫通孔密度が低いと強度も高いことから、多孔円筒１４ａ，１４ｂに直交する流体の流れが存在し、多孔円筒１４ａ，１４ｂと円板１３の接続部近傍に大きな力が作用した場合に強度的に有利になり、板厚低減、つまりコスト低減につながる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、原子力発電所における緊急遮断水源からの水を濾過する吸込ストレーナに用途がある。その他に、水源からの水を濾過することが必要な他産業においても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施例に係る吸込ストレーナの半断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る吸込ストレーナの半断面図である。
【図３】（ａ）図は、本発明の第３実施例に係る吸込ストレーナの断面図であり、  （ｂ）図は、（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】（ａ）図は、本発明の第４実施例に係る吸込ストレーナの断面図であり、  （ｂ）図は、（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】本発明の第５実施例に係る吸込ストレーナの半断面図である。
【図６】本発明の第６実施例に係る吸込ストレーナの半断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…取水口、１０，４０，５０，６０，７０…吸込ストレーナ、１１…ストレーナフランジ、１２…連結円筒、１３…円板、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…多孔円筒、１５…補強円筒、１６…連結円板、１７…多孔円錐、１８…閉止板、１９…補強梁、６１，６２…多孔板、６３…補強ステー、７１…内側多孔円筒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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