(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水が流入される少なくとも１つの流入側と、濾過された冷却水が排出される排出側とを備えるストレーナ濾過装置において、
複数の濾過孔を有する打ち抜き板を湾曲し、中空管で形成された濾過管と、
前記濾過管の上端が嵌合されて結合されるように下部面に形成された第１溝と前記冷却水が流入される流入部とを有する上部板と、
前記濾過管の下端が嵌合されて結合される穿孔を有する下部板と、
前記上部板と前記下部板との間において中心部と前記中心部の周りに離隔されて複数個設けられ、前記上部板と前記下部板とを結合させて、前記上部板と前記下部板との間の空間に前記濾過管を固定させる結合部材と、
前記下部板の周りに複数個設けられ、前記下部板を前記冷却水が流れる通路に着脱可能に結合させる固定部材と、を含み、
前記第１溝は、前記上部板の中心から所定距離をもって複数個配列され、互いに所定間隔で離隔された第１溝配列グループを形成し、前記第１溝配列グループは、前記上部板の中心から半径方向に離隔されて複数個形成され、前記穿孔は、前記第１溝の下側に対応する位置に複数個形成され、前記濾過管が前記上部板の第１溝と前記下部板の穿孔との間に複数個結合され、前記流入部は、前記第１溝配列グループの間で前記結合部材が締結されない領域に所定間隔で離隔されて複数個形成され、
前記冷却水は、前記流入部と前記上部板及び前記下部板との間の空間に流入され、複数の前記濾過管各々の外面を通過しつつ濾過され、前記濾過管内部の空間部に流入された冷却水は、前記穿孔を通じて前記排出側に排出されることを特徴とする濾過管を含むストレーナ濾過装置。
【請求項２】
前記穿孔の直径は、前記濾過管の内径と一致し、
前記下部板は、前記穿孔の周りに前記濾過管の外径と一致する第２溝をさらに含み、
前記濾過管の下端が前記下部板の前記第２溝に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の濾過管を含むストレーナ濾過装置。
【請求項３】
前記結合部材は、前記上部板と前記下部板との間の空間に設けられる少なくとも１つの固定ピンと、前記固定ピンの両端部の各々を前記上部板及び前記下部板に締結させる締結部材と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の濾過管を含むストレーナ濾過装置。
【請求項４】
前記濾過孔の直径は、１〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の濾過管を含むストレーナ濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水循環システムを必要とする装置において装置の故障や事故の発生時に発生する異物や残渣などを濾過するためのストレーナ濾過装置（被動濾過装置ともいう）に関し、特に、原子力発電所で配管の破断事故が発生した場合に、非常用炉心冷却システム（Emergency Core Cooling System：ＥＣＣＳ）の動作において、再循環ポンプの稼動時の配管及び再循環ポンプ内に吸入される流体から異物を除去するために用いられる濾過管を含むストレーナ濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の原子炉は、コンクリートや鋼鉄よりなる安全容器、いわゆる格納建物（Containment）で取り囲まれていて、冷却材が循環して適正な温度を維持するように運用されている。また、原子炉には、故障や事故の発生時に原子炉を冷却するための非常用炉心冷却システムが備えられている。
【０００３】
非常用炉心冷却システムは、冷却材喪失事故などの事故の発生時に稼動され、原子炉を３０日間外部の干渉なしに冷却させる役目を果たすシステムである。非常用炉心冷却システムは、配管の破断事故時に放出された冷却材及び撒水された水が格納建物内の最下部に位置する集水槽（Sump）に集まると、その水を再循環ポンプを利用して格納建物の上部から撒水し、格納建物を冷却させると共に、一部は、残熱除去ポンプを介して原子炉の残熱を除去するために、原子炉冷却系統に循環させるシステムである。
【０００４】
原子力発電所の１次系統に配管などの破損によって冷却材喪失事故が発生すれば、冷却材の放出により保温材、塗装材及び潜伏の異物などの異物が発生する。
【０００５】
また、放出された冷却材と格納建物の撒水システムから撒水される水がすべての異物を原子炉格納建物の下端部に位置する再循環集水槽に移動させる。したがって、異物が非常冷却システムの性能を阻害させないように、いわゆる濾過装置が非常冷却ポンプに案内される吸入管の流入部の前方に設けられる。
【０００６】
高温・高圧の配管破断時には、保温材及び塗装材の破片などの異物が発生し、集水槽に移動するようになり、上記濾過装置は、集水槽に移動するこのような異物を濾過し、再循環ポンプに濾過された水を供給し、再循環ポンプの動作に問題が発生しないようとする役目を行う。
【０００７】
上記濾過装置は、事故から発生した異物を濾過すると共に、水が順調に通過するように保障する。この場合、異物による圧力降下は、許容可能な臨界値を超過しないように保障されなければならない。
【０００８】
加圧水型原子炉（Pressurized Water Reactor：ＰＷＲ）型原子力発電所において使用される従来の濾過スクリーンは、単に小型スクリーン表面だけで形成され、そのスクリーン表面は、主に平坦なグリドセグメントで形成されていて、繊維質の残渣で汚染された場合、スクリーン前後の圧力降下が、許容値以上に上昇するようになる。
【０００９】
しかし、単一面よりなる濾過装置は、強い圧力に変形しやすく、単位体積当たり有効濾過面積が小さいため、濾過効率が良くないという問題がある。したがって、濾過装置の数を増加させて使用することもできるが、その場合、設置費用が高価なので、経済的ではないという問題がある。したがって、単位体積当たり濾過面積を増大させることができる濾過装置が要求された。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、同一の長さ及び幅に対して実質的にさらに大きい有効濾過面積を有することができ、吸入表面を覆う異物及び異物の通過フロー抵抗を実質的にさらに低減することができ、それに相当して冷却水通過前後の圧力降下を減少させることができる濾過管を含むストレーナ濾過装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、製作及び設置費用を節減することができ、濾過装置の交替設置時に経済的問題点を解決することができ、比較的少ない構成で組立可能となるように構成され、製作が速くて、狭小な空間でも単位体積当たり濾過面積を極大化することができる濾過管を含むストレーナ濾過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による濾過管を含むストレーナ濾過装置は、冷却水が流入される少なくとも１つの流入側と、濾過された冷却水が排出される排出側とを備えるストレーナ濾過装置において、複数の濾過孔を有する打ち抜き板を湾曲し、中空管で形成された濾過管と；前記濾過管の上端が結合されるように下部面に形成された第１溝と前記冷却水が流入される流入部とを有する上部板と；前記濾過管の下端が結合される穿孔を有する下部板と；を含み、前記濾過管の内部に存在する濾過された前記冷却水が前記穿孔に流入され、前記排出側に排出されることを特徴とする。
【００１３】
前記第１溝は、複数個形成され、前記穿孔は、前記第１溝の下側に対応する位置に複数個形成され、複数の前記濾過管が前記上部板と前記下部板との間に結合されることを特徴とする。
【００１４】
前記冷却水は、前記流入部と前記上部板及び前記下部板との間の空間に流入され、複数の前記濾過管各々の外面に接触することを特徴とする。
【００１５】
前記外面に接触した冷却水は濾過され、前記濾過管内部の空間部に流入されることを特徴とする。
【００１６】
前記複数の第１溝は、前記上部板の中心から所定距離をもって配列され、互いに所定間隔で離隔された第１溝配列グループを形成し、前記複数の穿孔は、前記第１溝の下側に対応する位置に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
前記第１溝配列グループは、前記上部板に複数個形成され、前記濾過管の上端は、前記第１溝に嵌合されることを特徴とする。
【００１８】
前記穿孔の直径は、前記濾過管の内径と一致し、前記下部板は、前記穿孔の周りに前記濾過管の外径と一致する第２溝をさらに含み、前記濾過管の下端が前記下部板の前記第２溝に嵌合されることを特徴とする。
【００１９】
前記上部板と前記下部板との間に設けられ、前記上部板と前記下部板とを結合させて、前記上部板と前記下部板との間の空間に前記濾過管を固定させる結合部材をさらに含むことを特徴とする。
【００２０】
前記結合部材は、前記上部板と前記下部板との間の空間に設けられる少なくとも１つの固定ピンと、前記固定ピンの両端各々を前記上部板及び前記下部板に締結させる締結部材とを含むことを特徴とする。
【００２１】
前記下部板の一側に設けられ、前記下部板を前記冷却水が流れる通路に結合固定させる固定部材をさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
前記固定部材は、前記下部板の周りに複数個設けられることを特徴とする。
【００２３】
前記濾過孔の直径は、１〜３ｍｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によるストレーナ濾過装置によれば、同一の長さ及び幅に対して実質的にさらに大きい有効濾過面積を有するという長所がある。したがって、吸入表面を覆う残渣及び異物の通過フロー抵抗を実質的にさらに低減することかできるという効果を奏する。また、それに相応して本発明のストレーナ濾過装置にわたって発生する圧力降下がそれに相応して減少するという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明によるストレーナ濾過装置は、打ち抜き板よりなる濾過板と、上部板及び下部板が溶接ではなく、組立によって形成されるので、維持補修及び設置作業が容易であるという長所を有する。また、本発明は、外面が打ち抜き板よりなる複数の濾過管は、垂直で配列されていて、加えられる圧力が分散されると共に、構造的安定性が高いという長所がある。
【００２６】
また、本発明のストレーナ濾過装置は、比較的少ない構成で組立可能なので、製作が速くて、狭小な空間でも単位体積当たり濾過面積を極大化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の底面図である。
【図３】本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の平面図である。
【図４】本発明の一実施例による濾過管の斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による上部板の斜視図である。
【図６】本発明の一実施例による上部板の底面図である。
【図７】本発明の一実施例による上部板の平面図である。
【図８】本発明の一実施例による下部板の斜視図である。
【図９】本発明の一実施例による下部板の底面図である。
【図１０】本発明の一実施例による下部板の平面図である。
【図１１】本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる好ましい実施例を詳しく説明する。但し、本発明の好ましい実施例による動作原理を詳細に説明するにあたって、関連された公知機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすることができると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
なお、図面において、同様の機能及び作用をする部分については、同一の参照符号を付けた。
【００３０】
以下では、本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の構成及び構造について説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の斜視図であり、図２は、本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の底面図であり、図３は、本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置の平面図である。
【００３２】
図１に示されたように、本発明のストレーナ濾過装置１０は、打ち抜き面で形成された複数の濾過管１００を含む。また、下部面に第１溝２１０と流入部２２０を有する上部板２００と、複数の穿孔３１０と上部面に形成された第２溝３２０及び周りに固定部材３３０を有する下部板３００と、上部板２００と下部板３００を結合する結合部材４００とを含む。
【００３３】
図４に示されたように、濾過管１００は、中空管形態の打ち抜き面で構成されている。複数の濾過孔１１０を有する打ち抜き板を湾曲し、濾過管１００を形成する。濾過管１００に設けられる濾過孔１１０の直径は、約１〜３ｍｍ、好ましくは、２〜２．５ｍｍである。具体的実施例において、濾過管１００の外径は、４０ｍｍであり、内径は、３６ｍｍである。濾過管１００の内部には、濾過された冷却水が流れ、排出側に排出される空間部１２０が形成されている。本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置１０は、このような濾過管１００を複数個含む。
【００３４】
図５は、本発明の一実施例による上部板２００の斜視図であり、図６は、本発明の一実施例による上部板２００の底面図であり、図７は、本発明の一実施例による上部板２００の平面図である。
【００３５】
図５乃至図７に示されたように、上部板２００は、冷却水が流入される流入部２２０を有する。流入部２２０の形態は、図５乃至図７に示された形態と関係なく、様々な形態に形成されることができる。また、後述する下部板３００と結合部材４００によって結合されるために、固定ホール２３０を有する。
【００３６】
図６に示されたように、上部板２００の下部面には、複数の第１溝２１０が形成されている。複数個形成された第１溝２１０の各々に濾過管１００の上端が嵌合される。したがって、第１溝２１０の直径は、濾過管１００の外径と一致するようになる。また、上部板２００の下部面に形成された第１溝２１０の個数は、ストレーナ濾過装置１０に含まれる濾過管１００の個数と一致する。具体的実施例において、第１溝２１０は、２４個が形成されている。
【００３７】
図６に示されたように、上部板２００の中心から所定距離をもって互いに所定間隔で離隔され、第１溝２１０の配列グループを形成している。また、具体的実施例では、２つの第１溝２１０の配列グループを備えている。また、第１溝２１０が形成される位置は、固定ホール２３０と流入部２２０が位置しない下部面に存在する。このような第１溝２１０の直径と個数、第１溝２１０配列グループの形態、個数などは、具体的実施例に限定して解釈してはならない。
【００３８】
図８は、本発明の一実施例による下部板３００の斜視図、図９は、本発明の一実施例による下部板３００の底面図、図１０は、本発明の一実施例による下部板３００の平面図である。
【００３９】
図８乃至図１０に示されたように、下部板３００には、複数の穿孔３１０が設けられる。また、下部板３００上部面の穿孔３１０の周りには、第２溝３２０が形成されている。下部板３００の穿孔３１０の直径は、濾過管１００の内径と一致し、第２溝３２０の直径は、濾過管１００の外径と一致する。
【００４０】
したがって、複数の濾過管１００の下端の各々は、下部板３００の第２溝３２０に嵌合されることができる。下部板３００に穿孔３１０及び第２溝３２０が形成される位置は、上部板２００の第１溝２１０の位置と対応する。すなわち、濾過管１００の上下と対応する位置に上部板２００の第１溝２１０、下部板３００の穿孔３１０及び第２溝３２０が形成されている。
【００４１】
また、下部板３００にも、上部板２００のように固定ホール２３０が設けられている。図８乃至図１０に示されたように、下部板３００に設けられた固定ホール２３０は、上部板２００に形成された固定ホール２３０と対応する位置に形成されていることが分かる。
【００４２】
また、下部板３００には、固定部材３３０を含む。図８乃至図１０に示されたように、下部板３００は、その周りに所定間隔で離隔されて形成された４つの固定部材３３０を含む。固定部材３３０によって下部板３００は、冷却水が流れる通路の一側に固定設置されるようになる。
【００４３】
図１１は、本発明の一実施例によるストレーナ濾過装置１０の分解斜視図を示す。  
図１１に示されたように、複数の濾過管１００の各々の上端は、上部板２００の第１溝２１０に嵌合される。一方、複数の濾過管１００の各々の下端は、下部板３００の第２溝３２０に嵌合される。
【００４４】
また、ストレーナ濾過装置１０の上部板２００と下部板３００との間に結合部材４００が設けられる。結合部材４００によって上部板２００と下部板３００との間の空間を維持したまま、上部板２００と下部板３００を結合させる。具体的に、結合部材４００は、固定ピン４１０と締結部材４２０を含む。固定ピン４１０の両端は、ねじを形成している。また、固定ピン４１０の両端部の各々は、上部板２００の固定ホール２３０及び下部板３００の固定ホール２３０に挿入され、ナットなどの締結部材４２０によって上部板２００及び下部板３００の各々に固定される。したがって、前記結合部材４００は、上部板２００と下部板３００を結合させ、上部板２００と下部板３００との間に濾過管１００を固定させる。
【００４５】
このような構成によれば、上部板２００の流入部２２０に流入された冷却水は、上部板２００と下部板３００との間の空間に流入され、複数の前記濾過管１００の外面に接触するようになり、前記濾過管１００の外面に接触した冷却水は、濾過管１００内部の空間部１２０に流入されながら濾過される。また、濾過された冷却水は、濾過管１００の空間部１２０から下部板３００の穿孔３１０を通じて排出側に排出されるようになる。
【００４６】
本発明による濾過管を含むストレーナ濾過装置１０は、狭小な格納建物の内部条件でも濾過面積の効率的な増大が可能であり、濾過管１００と上部板２００と下部板３００及び結合部材４００で構成されたモジュール式の結合構造で設計されることによって、その設置及び維持補修が容易であり、従来、単一面よりなる濾過装置に比べて強い圧力にも変形が最小化され、単位体積当たり濾過面積が増大し、原子力発展所において配管破断の事故の発生時に非常労心冷却系統の再循環運転の安全性を確保することができる。また、本発明は、すべての加圧軽水炉型及び加圧重水炉型原子力発展所に適用可能である。
【００４７】
たとえ本発明が上記で言及した好ましい実施例と関連して説明されたが、本発明の要旨と範囲から脱することなく、他の多様な修正及び変形が可能であることは、当業者なら容易に認識することができ、このような修正及び変形は、すべて添付の特許請求範囲に属することは自明である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ストレーナ濾過装置
１００  濾過管
１１０  濾過孔
１２０  空間部
２００  上部板
２１０  第１溝
２２０  流入部
２３０  固定ホール
３００  下部板
３１０  穿孔
３２０  第２溝
３３０  固定部材
４００  結合部材
４１０  固定ピン
４２０  締結部材
【図１】
0005253467.tif 000002
【図２】
0005253467.tif 000003
【図３】
0005253467.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005253467.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005253467.tif 000008
【図８】
0005253467.tif 000009
【図９】
0005253467.tif 000010
【図１０】
0005253467.tif 000011
【図１１】
0005253467.tif 000012