高効率ストレーナシステム
本発明によると、所定の構成に共に組み立てられる複数のカセットまたはカートリッジをそれぞれが備える複数のストレーナモジュールを備えるストレーナシステムが提供される。本発明によって構成されるストレーナシステムでは、ストレーナモジュールの「クリーンな」側が、流体結合される吸引ポンプを有するプレナムダクトによって互いに流体接続される。ストレーナモジュールのうちの１つを、ストレーナシステムに含まれる残りの稼働中のストレーナモジュールから有効に隔離するように配置される圧力解放膜（ＰＲＭ）が、プレナムダクトに組み込まれる。圧力解放膜は、プレナムダクト全体の圧力が所定の閾値を超えて増大するとき、隔離されたストレーナモジュールの始動を促進するように独自に構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してストレーナ装置、特に、圧力解放膜が複数のストレーナモジュールの「クリーンな」側でプレナムダクトに組み込まれるストレーナシステムに関する。圧力解放膜は、ストレーナシステムのストレーナモジュールのうち１つを残りの稼働中のストレーナモジュールから隔離し、そして、沈殿物形成の原因となる、最初から稼働中のストレーナモジュール全体のヘッド損失の増大の結果として、プレナムダクト全体の圧力が所定の閾値を越えて増大する際に、隔離されたストレーナモジュールを有効に始動させるように動作する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所は通常、事故の際に大量の冷却水を危険な原子炉領域に循環させる緊急炉心冷却システムを含む。沸騰水型原子炉すなわちＢＷＲは通常、冷却液の損失事故の際に、サプレッションプールとして知られる１つまたはそれ以上の貯水槽から水を引き込む。より具体的には、水がサプレッションプールから炉心に送り出され、その後、閉ループでサプレッションプールへと戻るように循環される。冷却液損失事故は、大量の固形物を冷却水に導入する原子炉部品の故障を含む可能性があり、冷却水が固形物を含んだままサプレッションプールへと戻る。たとえば、高圧パイプの破裂から冷却液損失事故が生じた場合、大量の断熱材、コンクリート、塗料片、およびその他の破片が冷却水に閉じ込められることがある。
【０００３】
ＢＷＲとは異なり、加圧水型原子炉すなわちＰＷＲは通常、冷却液損失事故の後、原子炉貯水タンクから冷却水を引き込み、信号の後、貯水タンクからの流を遮断して、この水を原子炉内で再循環させる。これに関連し、加圧水型原子炉は、事故の発生によって浸水するまでは乾燥した格納領域を有し、緊急炉心冷却システムは、格納領域の汚水だめに接続されるポンプを用いて水を原子炉に循環させる。にもかかわらず、事故の際に送り出される水も通常、断熱材、塗料片、および微粒子などの同伴固形物を含む。よって、いずれの種類の原子炉（すなわち、沸騰水型原子炉と加圧水型原子炉）でも、冷却水は貯水槽から引き込まれ、炉心に送り出され、同伴固形物または破片が水と共に循環されれば、緊急炉心冷却システムポンプを害し、損傷を負わせる可能性がある。
【０００４】
緊急炉心冷却システムの冷却水中に同伴固形物または破片が存在する結果起こり得る問題を認識し、従来技術においては、冷却液流路内のストレーナをポンプの上流に、通常は冷却水槽内に沈めて配置することが既知である。これらのストレーナでは、冷却液流を過度に遅延させずに許容しがたい多量の固形物を除去できることが極めて重要である。この関連で、ストレーナ全体の圧力（ヘッド）損失を最小限に維持させなければならない。ストレーナは通常、緊急炉心冷却システムの一部であり、サプレッションプールまたは汚水だめまで延在するパイプに搭載され、緊急炉心冷却システムポンプは、ストレーナを通じて水を引き出して炉心へと導入する。所望の冷却液流を得るためストレーナ全体のヘッド損失を低減するために、従来技術ではストレーナの設計に多大な努力を投じてきた。既存のストレーナは、一連の積層された有孔中空ディスクまたは平坦な有孔板と、緊急炉心冷却システムポンプによって水を引き出す中心コアとを含んでいることが多い。有孔ディスクまたは板は、所与の寸法よりも大きな破片がストレーナ穿孔を通過しポンプに至るのを防止する。
【０００５】
上記のことから明らかなように、大量の繊維物質が、原子炉事故の際に、循環する冷却水に混入する可能性がある。この繊維物質は、上述の冷却液損失事故の際に損傷を負った原子炉パイプやその部品の絶縁材から生じて緊急炉心冷却システムの冷却液流に進入することが多く、通常はストレーナ表面に堆積して、流内の微粒子を捕獲する。結果として生じるストレーナ表面上の繊維状破片床は、捕捉された微粒子がストレーナ穿孔を通過するほど小さい場合であっても、ストレーナを通る流を迅速に遮断する可能性がある。より具体的には、ストレーナが繊維および微粒子破片床に完全に覆われるまで、破片は綿毛状に密集してストレーナ内およびストレーナ上に堆積する。いったんこれが生じると、ストレーナはその複雑な形状の表面の利点を失い、単純なストレーナとなる。数時間から数日後、いくらかの破片が、通常、溶液に溶けて格納容器内の化学物質と相互作用する。同時に、格納容器の温度は低下する傾向にある。この現象により、生成される化学的沈殿物は最終的にストレーナへと向かう。いったん沈殿物がストレーナ表面に到達すると、ストレーナ全体での圧力低下が、通常、急激に進む。
【０００６】
従来技術は、捕捉した破片をより大きな面積に分布させて破片床の通過速度を低下させ、ストレーナ全体のヘッド損失をさらに低減させる目的でストレーナを大きくすることによって、上記の流遮断作用に対処しようと試みてきた。しかしながら、原子炉内での吸引ストレーナの利用可能空間は限られており、大型のストレーナは通常コストがさらにかかるため、このソリューションは普通利用できない。その結果、冷却液損失事故後に予想される破片負荷のせいで、格納領域内の割り当てられた空間には大き過ぎるストレーナが必要となるという状況がときに生じる。さらに、大型ストレーナは、作業が困難で設置に費用がかかることが多い。また、従来技術の緊急炉心冷却システムのストレーナは、高額な製造方法で作製されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の需要に対処し、既存の原子力発電所ストレーナの設計が抱える多くの欠点を克服し、化学物質沈殿物形成後の中〜高繊維荷重を生じる原子力発電所のストレーナが受ける差圧を低減するのに特に適したストレーナシステムの設計を提供する。本発明の各種特徴および利点をより詳細に以下説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、原子力発電所の緊急炉心冷却システムでの使用に特に適した高効率ストレーナシステムが提供される。本発明の特定の実施形態では、ストレーナシステムは、１つまたはそれ以上のストレーナカセットまたはカートリッジを含み、各カセットまたはカートリッジは、互いに並んで配置される複数のストレーナポケットを含む。複数のカセットまたはカートリッジは共に組み立てられて、ストレーナシステムのストレーナモジュールを形成することができる。
【０００９】
より具体的には、本発明の１実施形態では、各カートリッジは、略四角形構造を有し、個々のストレーナポケットがその中に含まれる。この特定の実施形態では、カートリッジの各ストレーナポケットは流入端を画定し、カートリッジのストレーナポケットの流入端は共通の方向を向く。カートリッジ内または複数のカートリッジを含むモジュール内で、ストレーナポケットのうち１つまたはそれ以上のポケットの流入端は、弾性金属膜によって包囲することができる。閉位置にあるとき、膜は、流体が流入端を介して対応するストレーナポケットに流れ込むのを防止する。膜は、低圧荷重のみが印加される際には閉じたままであるが、高圧荷重が印加されると開位置に偏向または変形される。膜が開位置に移動すると、対応するストレーナポケットが有効に開放されることによって、流体流を、流入端を介してストレーナポケットの内部に送り込むことができる。
【００１０】
本発明の別の側面によると、ストレーナシステムのストレーナモジュールに含まれる上記ストレーナカートリッジは、ストレーナポケットの流入端に隣接するカートリッジの表面から延在する平坦な非有孔面板を含むことができると考えられる。延在する非有孔面板により、ストレーナポケットの流入端で形成される繊維および微粒子の破片床の縁が圧縮されて、当初は面板と面一であった関係から緩やかにカールして、その結果、面板と破片床との間に小さな流路が生成され、差圧が上昇し続けることによって流がストレーナに入りヘッド損失が低下する。流によって影響を受けるストレーナ領域が、より多くの破片、繊維、微粒子、および化学的沈殿物を受け取るにつれ、別の流路がストレーナの別の領域に開放されるまでヘッド損失が増大する。延在する面板をストレーナカートリッジと共に任意で含めることによって流路が形成されることで、ストレーナ全体の最大差圧が有効に低減され、特定の格納容器の再循環正味正吸引ヘッド要件を満たすのに必要な所要のストレーナ表面積を低減させ得る方法が提供される。
【００１１】
本発明の別の実施形態によると、ストレーナカセットまたはカートリッジは略円形構造を有しており、ストレーナポケットは略円形パターンで互いに並べて配置される。この特定の実施形態では、ストレーナカートリッジのストレーナポケットのうち１つまたはそれ以上に、上述の弾性金属膜を装備することができる。さらに、積層して配置される複数の円形に構成されたストレーナカートリッジを含むストレーナモジュールが構成される場合、モジュールに含まれる１つまたはそれ以上のストレーナカートリッジのストレーナポケットの全部に弾性金属膜を装備することができると考えられる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によると、ストレーナシステムは、複数の円筒状に構成された管状主ストレーナ素子を備える。主ストレーナ素子はそれぞれ流入端を画定し、同心状に配置され、有孔金属材料でそれぞれ作製される内壁および外壁を備える。流入端は通常、主ストレーナ素子の内壁によってのみ画定される。ストレーナシステムに含まれる主ストレーナ素子のうち１つまたはそれ以上の素子の流入端は、上記弾性金属膜の機能を模倣する破裂板または分割膜によって覆うことができる。これに関連し、主ストレーナ素子のうち１つまたはそれ以上の素子の流入端を覆う破裂板または分割膜は、通常の閉位置から開位置まで移動するように動作可能であり、上記破裂板または分割膜が高圧荷重を受けるとき、主ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端を介して、流体を主ストレーナ素子の内壁の内部に直接引き込むことができる。
【００１３】
ストレーナシステムのこの特定の実施形態では、主ストレーナ素子のうち１つまたはそれ以上の素子が主ストレーナ素子の内壁内に同心状に配置される副ストレーナ素子を含むことによって、単独の主ストレーナ素子によって提供される単一円筒状ストレーナ構造とは全く異なる、二重円筒状ストレーナ構造を生成することができると考えられる。副ストレーナ素子は、主ストレーナ素子に含まれる場合、周囲の主ストレーナ素子の構造を模倣する構造を有し、流入端は上記破裂板または分割膜によって任意で覆われる副ストレーナ素子の内壁によって画定される。二重円筒状ストレーナ構造では、副ストレーナ素子がその中で同心状に配置されるため、主ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端には、破裂板も分割膜も設けられない。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態によると、所定の構成に共に組み立てられる複数のカセットまたはカートリッジをそれぞれが備える複数のストレーナモジュールを備えるストレーナシステムが提供される。各ストレーナモジュールの各カセットまたはカートリッジは、互いに並んで配置される複数のストレーナポケットを備え、各ストレーナポケットは上述の構造上の特性を有するが、どのストレーナポケットも、上述の弾性金属膜によって包囲されない。本発明のこの特定の実施形態により構成されるストレーナシステムでは、ストレーナモジュールの「クリーンな」側が、流体結合される吸引ポンプを有するプレナムダクトによって互いに流体接続される。ストレーナモジュールのうちの１つを、ストレーナシステムに含まれる残りの稼働中のストレーナモジュールから有効に隔離するように配置される圧力解放膜（ＰＲＭ）が、プレナムダクトに組み込まれる。圧力解放膜は、プレナムダクト全体の圧力が所定の閾値を超えて増大するとき、隔離されたストレーナモジュールの始動を促進するように独自に構成される。このようなプレナムダクト内での圧力増大は通常、ストレーナシステムの当初稼働中のストレーナモジュール全体のヘッド損失の結果として生じ、このヘッド損失の増大は、ストレーナモジュール上の沈殿物形成が原因である。
【００１５】
プレナムダクト内に圧力解放膜を含むストレーナシステムの実施形態では、当初から隔離されるストレーナモジュールの始動が、最初の閉位置から開位置への圧力解放膜の移動によって促進される。圧力解放膜が閉位置にあるとき、圧力解放膜は、隔離されたストレーナモジュールと流体連通するプレナムダクトの部分を、当初稼働中のストレーナモジュールおよび吸引ポンプと流体連通するプレナムダクトの残りの部分から有効に遮断する。上述したように、当初稼働中のストレーナモジュールと流体連通するプレナムダクトの部分内の吸引圧力が所定の閾値を越えて増大することで、閉位置から開位置への圧力解放膜の移動が促進され、当初稼働していないストレーナモジュールと流体連通するプレナムダクトの部分を、プレナムダクトの残りの部分と流体連通させる。次いで、このような流体連通により、作動する吸引ポンプは、ストレーナシステムの予め隔離され現在は稼働中のストレーナモジュールを介して、流体を有効に引き込むことができる。
【００１６】
本発明は、以下の詳細な説明を添付図面と併せて参照することによって最も適切に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明のこれらの、およびその他の特徴は、図面を参照することでより自明となるであろう。
【図１】従来技術のストレーナカセットまたはカートリッジの前透視図である。
【図２】図１に示される従来技術のストレーナカートリッジの後透視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によって構成される複数のストレーナカートリッジを含むストレーナモジュールの前透視図である。
【図４】図３に示されるストレーナモジュールの対向対を含む例示のストレーナシステムの断面図である。
【図５】図４に示される包囲領域５の拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態によって構成されるストレーナモジュールの透視図である。
【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。
【図８】図７に示される包囲領域８の拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態によって構成されるストレーナモジュールの透視図である。
【図１０】本発明の第４実施形態によって構成されるストレーナモジュールの透視図である。
【図１１】図１０に示される包囲領域１１の拡大図である。
【図１２】本発明の別の実施形態により構成され、そのプレナムダクトに組み込まれる圧力解放膜を含むストレーナシステムの概略図である。
【図１３】閉位置から開位置への圧力解放膜の移動を仮想線でさらに示す、図１２に示される包囲領域１３の拡大図である。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿ったストレーナシステムの圧力解放膜の前立面図である。
【図１５Ａ】図１２に類似する概略図であるが、閉位置から開位置へのその圧力解放膜の始動を簡易化する機能の各段階で、図１２に示されるストレーナシステムを示す。
【図１５Ｂ】図１２に類似する概略図であるが、閉位置から開位置へのその圧力解放膜の始動を簡易化する機能の各段階で、図１２に示されるストレーナシステムを示す。
【図１５Ｃ】図１２に類似する概略図であるが、閉位置から開位置へのその圧力解放膜の始動を簡易化する機能の各段階で、図１２に示されるストレーナシステムを示す。
【００１８】
図面および詳細な説明全体で共通の参照符号は、類似の構成要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を限定するためではなく、単に本発明の好適な実施形態を例示するために示される図面を参照すると、図１および２は既存の従来技術のストレーナカセットまたはカートリッジ１０を示している。カートリッジ１０は略四角形構造を有する。図１および２に示される視点から見ると、カートリッジ１０は、互いに間隔をおいて略平行に延在する対向対の側壁１２、側壁１２の上縁間を延在する上壁１４、側壁１２の下縁間を上壁１４と間隔をおいて略平行に延在する下壁１６、および側壁１２の後縁間および上壁および下壁１４、１６の後縁間を延在する後壁１８を含む。ストレーナカートリッジ１０では、側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８は、それぞれ有孔金属材料で作製される。
【００２０】
ストレーナカートリッジ１０は、図１および２に示される視点から見ると、所定の構成で側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８の間で水平および垂直に配向される複数の分離板２０をさらに備える。より具体的には、分離板２０は、側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８と共にストレーナカートリッジ１０内の複数のストレーナポケット２２をまとめて画定するように配置される。図１および２に示される例示のストレーナカートリッジ１０では、計８つのストレーナポケット２２がストレーナカートリッジ１０に含まれ、ストレーナポケット２２は、２つの並列する縦列がそれぞれ４つのストレーナポケット２２を含むように配置される。側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８と同様、各分離板２０は有孔金属材料で作製される。
【００２１】
図４および５に最も良く示されるように、ストレーナカートリッジ１０に含まれる水平に配向される分離板２０は、好ましくは、各ストレーナポケット２２に対して略放物線状の構成になるように形成される。この関連で、各ストレーナポケット２２は、側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８の前縁と分離板２０の前縁とに開放流入端２４を含む。流入端２４に加えて、各ストレーナポケット２２は、ストレーナカートリッジ１０の後壁１８に隣接して配置される円弧状の凹状後端２６を含む。
【００２２】
より詳細に以下説明すると、本発明によると、ストレーナカートリッジ１０には、その機能、ひいては１つまたはそれ以上の強化ストレーナカートリッジを含むように組み立てられるストレーナモジュールの機能を強化する追加の構造上の特徴が設けられる。図３は、互いに並べて複数のストレーナカートリッジを配置することによって組み立てられる例示のストレーナモジュール２８を示す。図３に示される例示のストレーナモジュール２８では、計７つのストレーナカートリッジが含まれ、３つのストレーナカートリッジが「強化」されている。明瞭化のため、本発明により構成される「強化」ストレーナカートリッジは、従来技術のストレーナカートリッジ１０と区別するために、図３および４では参照符号「１０ａ」で表示する。ストレーナモジュール２８に含まれる残りの４つのストレーナカートリッジは、上述した従来技術の非強化ストレーナカートリッジ１０である。当業者であれば、１つまたはそれ以上の強化ストレーナカートリッジ１０ａと１つまたはそれ以上の標準的ストレーナカートリッジ１０とが、任意の組み合わせで組み立てられることを認識するであろう。３つのストレーナカートリッジ１０ａと４つのストレーナカートリッジ１０による上述の構成は、単に例示である。
【００２３】
図３に示されるストレーナモジュール２８を形成するように組み立てられる際、ストレーナカートリッジ１０、１０ａは、ストレーナポケット２２によって画定される流入端２４が共通方向を向くように配置される。ストレーナモジュール２８がストレーナシステムに組み込まれると、吸引プレナムは、ストレーナカートリッジ１０、１０ａの後壁１８によってまとめて画定されるストレーナモジュール２８の後壁間に画定される。吸引プレナムはポンプに流体結合され、ポンプが始動されると、流体がストレーナカートリッジ１０、１０ａのストレーナポケット２２の流入端２４に引き込まれ、その後ストレーナカートリッジ１０、１０ａのストレーナポケット２２を通って吸引プレナムに引き込まれる差圧状態の結果として、吸引プレナム内で吸引が発生する。認識されるように、ストレーナモジュール２８のストレーナカートリッジ１０、１０ａを通る流は、ストレーナカートリッジ１０、１０ａが上述の有孔金属材料で作製される結果、達成される。
【００２４】
図４は、第２のストレーナモジュール２９と対を成す図３に示されるストレーナモジュール２８を含む例示のストレーナシステム３０を示す。ストレーナモジュール２９は、ストレーナモジュール２８と実質上同一であり、唯一の差異は、標準的ストレーナカートリッジ１０のみで組み立てられることである（すなわち、計７つのカートリッジ１０が互いに並んで配置される）。例示のストレーナシステム３０では、ストレーナモジュール２８、２９は、互いに間隔をおいて背中合わせに配向されており、吸引プレナム３２は、ストレーナモジュール２８、２９の後壁間に画定される。認識されるように、例示のストレーナシステム３０では、吸引プレナム３２に流体結合されるポンプを始動することによって、流体が、対向するストレーナモジュール２８、２９のそれぞれのストレーナカートリッジ１０、１０ａのストレーナポケット２２の流入端２４に有効に引き込まれ、この流体は、最終的にストレーナカートリッジ１０、１０ａを通過して吸引プレナム３２に入る。繰り返すが、図３に示されるストレーナモジュール２８の構造および図４に示されるストレーナシステム３０の構造は単に例示を目的としており、本発明は主に、強化ストレーナカートリッジ１０ａの作製を簡易化するためにストレーナカートリッジ１０に追加される構造上の特徴に関連する。これらの構造上の特徴および強化について、特に図４および５を参照して以下説明する。
【００２５】
図４および５を参照すると、本発明に従い、例示のストレーナモジュール２８に含まれる各ストレーナカートリッジ１０ａのストレーナポケット２２のうち１つまたはそれ以上に、閉位置と開位置との間で選択的に移動可能な膜３４が装備されると考えられる。図４に示される例示のストレーナシステム３０では、ストレーナシステム３０に含まれるストレーナモジュール２８の所定数のストレーナポケット２２にそれぞれ、膜３４が装備される。各膜３４は、好ましくは弾性金属材料で作製され、接合部３６で対応するストレーナポケット３２に旋回可能に接続される。各膜３４は、対応するストレーナポケット２２の流入端２４に配置され、流入端２４をほぼ覆うような寸法に設定される。さらに、図５に示されるように、膜３４を装備した各ストレーナポケット２２は、好ましくは、接合部３６に対向して搭載される膜ストッパ３８をさらに備える。これに関連し、接合部３６から最も遠くに配置される膜３４の縁は通常、膜３４が閉位置にあるとき、対応する膜ストッパ３８に当接する。
【００２６】
上述したように、ストレーナモジュール２８の１つまたはそれ以上のストレーナカートリッジ１０ａ内で、１つまたはそれ以上のストレーナポケット２２の流入端２４は、弾性金属膜３４で包囲することができる。図４および５に示される閉位置において、膜３４は、流体が流入端２４を介して対応するストレーナポケット２２に流れ込むのをほぼ防止する。膜３４は、対応する膜ストッパ３８に対して１つの縁を当接することによって通常は閉位置に維持され、低圧荷重のみが印加されるときはこの閉位置を保つ。しかしながら、膜３４に高圧荷重を印加することで、図５の仮想線によって示されるように、開位置への撓みと変形とが有効に促進される。図５から明らかなように、膜３４の撓みまたは変形のレベルは、膜が対応する膜ストッパ３８を超えて移動し、対応する膜ストッパ３８から有効に分離されるのに十分でなければならない。いったん膜３４が対応する膜ストッパ３８から分離すると、上記膜３４は完全開位置まで自由に接合部３６を中心に回転または旋回する。膜３４が開位置まで移動すると、対応するストレーナポケット２２が有効に開放されて、流体流が、現在妨害されていない流入端２４を介して上記ストレーナポケット２２の内部に流れ込むことができる。膜３４を装備したそれらのストレーナポケット２２は、圧力制御ポケットすなわちＰＣＰと称することができる。
【００２７】
ストレーナカートリッジ１０ａを含む例示のストレーナモジュール２８内で、ストレーナカートリッジ１０ａに含まれるストレーナポケット２２の約５％に膜３４を装備し、ＰＣＰとして機能させるとする。その結果、ストレーナモジュール２８のストレーナカートリッジ１０ａに含まれるストレーナポケット２２の約９５％は、膜３４なしで開放される。膜３４を含むそれらのストレーナポケット２２の分布に関しては、事故の際に破片がストレーナモジュール２８に近づく段階で、上記ＰＣＰを「クリーン」に保つべきであると考えられる。したがって、膜３４を装備するストレーナポケット２２は、ストレーナシステム全体内のストレーナモジュール２８の死水域に設置または配置することが望ましい。通常、この死水域は、ストレーナモジュール２８の中央部および／または破片が通常格納容器に入る反対の位置であり得る。事故発生時にストレーナモジュール２８が使用中であるとき、膜３４を装備するストレーナポケット２２は同時には開放されず、必要に応じて順次開放されて、ストレーナモジュール２８を通って循環する破片を伴う水中の化学作用に対処すると考えられる。ＰＣＰの順次開放は、ストレーナモジュール２８上に形成される破片域によって印加される圧力が上記高圧閾値を超える際に、通常は発生し、有効に制御されるヘッド損失の低減を促進し、目詰まりによるヘッド損失の「急増」をさらに回避する。
【００２８】
さらに図３および４に示されるように、各ストレーナカートリッジ１０ａに１つまたはそれ以上のＰＣＰを設ける結果として例示のストレーナモジュール２８が得る機能上の利点は、ストレーナカートリッジ１０、１０ａによって画定されるストレーナポケット２２の流入端２４に隣接するストレーナモジュール２８の所定の面から延在する平坦な非有孔面板４０をさらにストレーナモジュール２８に装備することによって一層強化することができる。より具体的には、図３に最も良く示されるように、例示のストレーナモジュール２８は、ストレーナモジュール２８に含まれるストレーナカートリッジ１０、１０ａの上壁および下壁１４、１６および分離板２０のうち対応する部分の前縁に装着される複数の延在する面板４０を含む。面板４０は、２つの略四角形（たとえば、矩形）フレームを画定するように配置される。図３に示されるように、面板４０によって画定される２つの四角形フレームは、互いに間隔をおいて略平行に延在する。面板４０が上壁および下壁１４、１６と分離板２０との前縁に装着されるため、それによって画定されるフレームは、所定数のストレーナポケット２２の流入端２４を有効に包囲し、該ポケットの１つまたはそれ以上に、上記ＰＣＰとして機能するように膜３４を装備することができる。当業者であれば、図３に示される面板４０の特定の配置は単に例示であり、面板４０の数、寸法、および配置は、面板４０を装備したストレーナモジュール２８が組み込まれるストレーナシステムの具体的な環境または構造に基づいて後述の強化機能を提供するため、必要に応じて選択的に変更することができると認識するだろう。
【００２９】
上述したように、面板４０は、面板４０によって画定される２つの四角形フレームが所定数のストレーナポケット２２の流入端２４を有効に包囲するように、ストレーナモジュール２８から前方へ延在する。図４に示されるように、例示のストレーナシステム３０では、ストレーナモジュール２９が強化ストレーナカートリッジ１０ａを含むように組み立てられていないが、上記ストレーナモジュール２９にも、ストレーナモジュール２８に関連して上述したのと同じパターンでストレーナモジュール２９上に配置された上記面板４０が装備されている。この関連で、ストレーナモジュール２８上に面板４０を含めることによる機能上の利点は、いずれのＰＣＰもその中に存在しないにもかかわらず、ストレーナモジュール２９にも同等に当てはまる。ストレーナモジュール２９と共に含まれるとき、面板４０によって画定された、間隔をおいて略平行に配置される四角形フレームの対がストレーナモジュール２９の所定数のストレーナポケット２２の流入端２４を包囲するように、面板４０は、ストレーナモジュール２９から前方へ突出する。
【００３０】
さらに図４から明らかなように、ストレーナモジュール２８、２９と共に含まれる面板４０によって、ストレーナポケット２２の流入端で形成され得る繊維と微粒子の破片床４２の縁が圧縮されて、面板４０の内表面との最初の面一の関係から緩やかにカールする。この破片床４２のカールの結果、面板４０の内表面と破片床４２との間に小さな流路が生成されるため、差圧状態が進んでストレーナモジュール２８、２９を通る流体流を促進させ、ヘッド損失を低減させる。ストレーナモジュール２８、２９と共に面板４０を含めることから生じるこれらの流路の形成は、ストレーナモジュール２８、２９全体の最大差圧を有効に低減させる。当業者であれば、面板４０を一方または両方に含めてもよいし、または含めなくてもよいと認識するだろう。この関連で、ストレーナモジュール２８、２９の一方または両方に面板４０を含めることは完全に任意である。
【００３１】
図６〜８を参照すると、本発明の第２実施形態により構成されるストレーナモジュール１００が示されている。ストレーナモジュール１００は、軸方向に延在するプレナム部１０４を画定する、略円筒状の管状本体部１０２を備える。互いに間隔をおいて略平行に配置される複数の円形構造の分離板１０６が、本体部１０２の外表面から放射方向に延在している。図６には示されていないが、本体部１０２は、内部に形成された開口部を含み、吸引プレナム１０４に流体結合されるポンプの始動による差圧状態の生成時、分離板１０６間を流れる流体がその開口部を介して吸引プレナム１０４に引き込まれる。
【００３２】
ストレーナモジュール１００は、所定の隣接対の分離板１０６間に配置される少なくとも１つの円形構造のストレーナカートリッジ１０８をさらに備える。ストレーナカートリッジ１０８は、ストレーナカートリッジ１０８の複数のストレーナポケット１１２をまとめて画定するように互いに配置され付着される複数の壁部材１１０を備える。図６および７に示されるストレーナカートリッジ１０８では、計１０のストレーナポケット１１２がストレーナカートリッジ１０８に含まれ、ストレーナポケット１１２は円形構造のアレイ状に配置される。ストレーナカートリッジ１０８の壁部材１１０はそれぞれ、好ましくは有孔金属材料で作製される。
【００３３】
ストレーナモジュール１００に含まれるストレーナカートリッジ１０８では、各ストレーナポケット１１２は、対応する壁部材１１０の周縁によって画定される開放流入端１１４を含む。よって、図６および７に示されるように、ストレーナポケット１１２の流入端１１４は、本体部１０２によって画定される吸引プレナム１０４に対して放射方向外側に向けられる、または対面する。ストレーナカートリッジ１０８では、各ストレーナポケット１１２に、好ましくは、上記膜３４の機能を模倣する膜１１６が装備される。この関連で、各膜１１６は、好ましくは弾性金属材料で作製され、接合部１１８で対応するストレーナポケット１１２に旋回可能に接続される。各膜１１６は、対応するストレーナポケット１１２の流入端１１４に配置され、上記流入端１１４をほぼ覆うような寸法に設定される。図７に最もよく示されるように、各ストレーナポケット１１２には、接合部１１８に対向して搭載される膜ストッパ１２０がさらに装備される。この関連で、膜１１６が閉位置にあるとき、接合部１１８から最も遠くに配置される膜１１６の縁は通常、対応する膜ストッパ１２０に当接する。
【００３４】
ストレーナカートリッジ１０８では、閉位置にあるとき、各膜１１６は、流体が流入端１１４を介して対応するストレーナポケット１１２に流れ込むのをほぼ防止する。各膜１１６は、その１つの縁と対応する膜ストッパ１２０との当接によって閉位置に通常は維持され、低圧荷重のみが印加されるときには上記閉位置に保たれる。しかしながら、膜１１６への高圧荷重の印加によって、図８に含まれる仮想線で示されるように開位置への撓みまたは変形が促進される。図８から明らかなように、膜１１６の撓みまたは変形のレベルは、該膜６が対応する膜ストッパ１２０を超えて移動し、対応する膜ストッパ１２０から分離するのに十分でなければならない。いったん膜１１６が対応する膜ストッパ１２０から分離すれば、上記膜１１６は完全開位置まで接合部１１８を中心に自由に回転または旋回する。膜１１６が開位置に移動することで、対応するストレーナポケット１１２が有効に開放されることによって、流体流が、現在は妨害されていない流入端１１４を介して上記ストレーナポケット１１２の内部に流れ込むことができる。
【００３５】
図７では、ストレーナカートリッジ１０８に含まれる各ストレーナポケット１１２に膜１１６が装備されるように示されているが、当業者であれば、総数よりも少ない任意の数のストレーナポケット１１２に任意の分布または配置で膜１１６を装備することができると認識するだろう。さらに、本発明の精神および範囲を逸脱せずに、ストレーナカートリッジ１０８は、１０よりも多いまたは少ないストレーナポケット１１２を含むように組み立てることができる。さらに、ストレーナモジュール１００は、隣接対の分離板１０６間に１つのみのストレーナカートリッジ１０８を含むように示されているが、当業者であれば、ストレーナモジュール１００において、１つまたはそれ以上のその他の隣接対の分離板１０６間に１つまたはそれ以上の追加のストレーナカートリッジ１０８を含むことができると認識するだろう。ストレーナカートリッジ１０８内では、膜１１６を装備したストレーナポケット１１２は同時には開放されず、必要に応じて順次開放されてストレーナモジュール１００を通って循環する破片を伴う水中の化学作用に対処すると考えられる。膜１１６の順次開放は通常、ストレーナモジュール２８に関して上述したように、ストレーナモジュール１００に形成される破片域によって印加される圧力荷重が所定の高圧閾値を越えたときに発生する。
【００３６】
図９を参照すると、本発明の第３実施形態により構成されるストレーナモジュール２００が示されている。ストレーナモジュール１００と２００との唯一の差異は、ストレーナモジュール１００に含まれる上記分離板１０６の円形構造とは全く異なり、ストレーナモジュール２００に含まれる分離板２０６が、略四角形（たとえば正方形）構造を有する点である。
【００３７】
図１０および１１を参照すると、本発明の第４実施形態により構成されるストレーナモジュール４００が示されている。ストレーナモジュール４００は、略四角形の断面構造を有する本体部４０２を備え、吸引プレナム４０４を画定する。互いに間隔をおいて略平行に配置され、それぞれ吸引プレナム４０４と流体連通する複数の（たとえば４つの）円筒状に構成された管状主ストレーナ素子４０６が、本体部４０２の共通壁に装着され、そこから突出している。各主ストレーナ素子４０６は、流入端４０８を画定し、同心状に配置される外壁および内壁４１０、４１２を備える。外壁および内壁４１０、４１２はそれぞれ、有孔金属網状材料で作製される。流入端４０８は通常、主ストレーナ素子４０６の内壁４１２によってのみ画定される。
【００３８】
例示のストレーナモジュール４００では、主ストレーナ素子４０６のうちの１つの流入端４０８が、上記膜３４、１１６の機能を模倣する破裂板または分割膜４１４によって覆われる。この関連で、分割膜４１４は、通常の閉位置（図１０および１１に示される）から開位置に移動するように動作可能であり、上記分割膜４１４が所定の閾値を超える高圧荷重を受けるとき、主ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端４０８を介して流体流を対応する主ストレーナ素子４０６の内壁４１２の内部へと直接引き込むことができる。分割膜４１４は略円形構造を有し、互いに対して個々に移動可能である４つの膜四分円を画定する。
【００３９】
図１０および１１に示されるストレーナモジュール４００では、主ストレーナ素子４０６のうち１つまたはそれ以上が、主ストレーナ素子４０６の内壁４１２内に同心状に配置される副ストレーナ素子４１６を含むことによって、単独の主ストレーナ素子４０６によって提供される単一円筒状ストレーナ構造とは全く異なる、二重円筒状ストレーナ構造を生成することができると考えられる。副ストレーナ素子４１６は、流入端４１８を画定し、同心状に配置された外壁および内壁４２０、４２２を備える。外壁および内壁４２０、４２２はそれぞれ、有孔金属網状材料で作製される。流入端４１８は通常、副ストレーナ素子４１６の内壁４２０のみによって画定される。
【００４０】
第２のストレーナモジュール４１６では、流入端４１８は、上記分割膜４１４の機能を模倣する破裂板または分割膜４２４によって覆われる。この関連で、分割膜４２４は、通常の閉位置（図１０および１１に示されるように）から開位置へと移動するように動作可能であり、上記分割膜４２４が所定の閾値を超える高圧荷重を受けると、副ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端４１８を介して流体流を副ストレーナ素子４１６の内壁４２２の内部へと直接引き込むことができる。分割膜４２４は略円形構造を有し、互いに対して個々に移動可能である４つの膜四分円を画定する。
【００４１】
例示のストレーナモジュール４００がストレーナシステムに組み込まれると、吸引プレナム４０４に流体結合されるポンプの始動による差圧状態の生成によって、流体が、主ストレーナ素子４０６および単独の副ストレーナ素子４１６を通じて吸引プレナム４０４に引き込まれる。ストレーナモジュール４００内では、分割膜４１４、４２４は同時には開放されず、必要に応じて順次開放されてストレーナモジュール４００を循環する破片を伴う水中の化学作用に対処すると考えられる。ストレーナモジュール２８に関連して上述したように、分割膜４１４、４２４の順次開放は通常、ストレーナモジュール４００を形成する破片域によって印加される圧力荷重が所定の高圧閾値を超える場合に発生する。
【００４２】
当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、４つよりも多いまたは少ない主ストレーナ素子４０６をストレーナモジュール４００に含めることができることを認識するだろう。これに沿って、２つ以上の主ストレーナ素子４０６に、分割膜４１４を装備する、または自身の分割膜４２４を含む上記副ストレーナ素子４１６を装備することができる。さらに、主ストレーナモジュール４０６に必ずしも副ストレーナ素子４１６を装備する必要はない。
【００４３】
図１２〜１５Ｃを参照すると、本発明の別の実施形態により構成されるストレーナシステム５００が示されている。ストレーナシステム５００は、所定の構成で配置される複数のストレーナモジュール５２８を備える。ストレーナシステム５００では、各ストレーナモジュール５２８は、互いに並んで配置される複数の上記ストレーナカートリッジ１０を備える。より具体的には、図１２に示される各ストレーナモジュール５２８では、計９つのストレーナカートリッジ１０が含まれている。しかしながら、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱せずに、各ストレーナモジュール５２８が、９つよりも多いまたは少ないストレーナカートリッジ１０を含むように組み立てることができると認識するだろう。ストレーナシステム５００では、そこに含まれるどのストレーナモジュール５２８も、上記強化ストレーナカートリッジ１０ａを含まないと考えられる。むしろ、上述したように、各ストレーナモジュール５２８は、上述の非強化ストレーナカートリッジ１０のみを含むように組み立てられると考えられる。
【００４４】
図１２および１５Ａ〜１５Ｃに示される視点から見ると、ストレーナシステム５００では、間隔をおいて配置される略平行の２列に各４つずつのストレーナモジュール５２８、すなわち計８つのストレーナモジュール５２８が配置される。より具体的には、各列の各ストレーナモジュール５２８の後壁は、残りの列に含まれるストレーナモジュール５２８のうち対応するモジュールの後壁に対して間隔をおいて背中合わせに配向され、計４つの対向対のストレーナモジュール５２８を生成する。さらに、ストレーナモジュール５２８は、１列または１セットに含まれるストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２の流入端２４が、共通の第１の方向Ｄ１を向き、残りの列またはセットのストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２の流入端２４が、方向Ｄ１と反対または対向する共通の方向Ｄ２を向くように配置される。ストレーナシステム５００は、計８つの（８）ストレーナモジュール５２８を含むように図示されているが、当業者であれば、この総数は単に例示であり、本発明の精神と範囲を逸脱せずに増減させることができると認識するだろう。
【００４５】
さらに図１２に示されるように、２列または２セットのストレーナカートリッジ５２８がストレーナシステム５００内に配置されるため、細長吸引プレナムダクト５０２は、（ストレーナカートリッジ１０の後壁１８によってまとめて画定される）ストレーナモジュール５２８の後壁によって部分的に画定される。ストレーナモジュール５２８の後壁によって部分的に画定されることに加えて、プレナムダクト５０２は、ダクト壁５０６の様々な区分や部分によっても部分的に画定される。よって、ストレーナシステム５００では、各ストレーナモジュール５２８のストレーナカートリッジ１０の後壁１８が、プレナムダクト５０２と流体連通する。プレナムダクト５０２は、吸引ポンプ５０４にも流体結合される。始動されると、吸引ポンプ５０４は、流体が、ストレーナモジュール５２８に含まれるストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２の流入端２４に引き込まれ、その後ストレーナポケット２２を通ってプレナムダクト５０２に至る差圧状態の結果として、プレナムダクト５０２内の吸引を生成する。
【００４６】
図１２〜１４に最もよく示されるように、ストレーナモジュール５２８の１つの対向対が、ストレーナシステム５００に含まれる「稼働中の」ストレーナモジュール５２８の残りの３つの対応対から当初「隔離」されると考えられる。図１２および１５Ａ〜１５Ｃに示される視点から見ると、隔離される対のストレーナモジュール５２８は、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュール５２８の後端に配置される対である。しかしながら、当業者であれば、ストレーナモジュール５２８の隔離される対は、あるいは、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュール５２８の反対の前端に配置される対であってもよいことを認識するだろう。
【００４７】
ストレーナシステム５００では、１対のストレーナモジュール５２８の、残りの稼働中の対のストレーナモジュール５２８からの隔離は、プレナムダクト５０２の内部の所定位置に圧力解放膜すなわちＰＲＭ５３４を組み込むことによって簡易化される。図１２に示されるように、ＰＲＭ５３４は、一連のモジュールの後端にあるストレーナモジュール５２８の対と、ストレーナシステム５００の残りを備えるストレーナモジュール５２８との間に位置するプレナムダクト５０２の部分に配置される。ＰＲＭ５３４は、閉位置（図１３の実線で示される）と開位置（図１３の仮想線で示される）との間で選択的に移動可能である。ＰＲＭ５３４は、好ましくは弾性金属材料で作製され、上述したように、プレナムダクト５０２を部分的に画定するダクト壁５０６に旋回可能に接続される。より具体的には、ＰＲＭ５３４は、ヒンジ接合部５３６でダクト壁５０６に旋回可能に接続される。ＰＲＭ５３４は、ＰＲＭ５３４が配置される位置でプレナムダクト５０２の断面領域を完全に覆うような寸法に設定される。よって、ＰＲＭ５３４が閉位置にあるとき、プレナムダクト５０２は、稼働中のストレーナモジュール５２８の後壁の間に延在し吸引ポンプ５０４と流体連通する第１の部分と、隔離されたストレーナモジュール５２８の後壁間に延在する第２の部分とに有効に分離される。
【００４８】
さらに図１３に示されるように、ダクト壁５０６には、接合部５３６に略対向して配置される第１の膜ストッパバー５３８が装着される。この関連で、ＰＲＭ５３４が最初の閉位置にあるとき、接合部５３６から最も遠くに配置されるＰＲＭ５３４の縁は通常、ストッパバー５３８と当接する。よって、ストッパバー５３８は、プレナムダクト５０２の上述の隔離されていない第１の部分に配置される。ストッパバー５３８と近接するダクト壁５０６には、ストッパバー５３８に対して間隔をおいて略平行に配置される第２の膜ストッパバー５３９も装着される。しかしながら、図１３に示されるように、ストッパバー５３９は、プレナムダクト５０２の隔離された第２の部分に配置される、すなわち、ストッパバー５３８、５３９は、ＰＲＭ５３４が閉位置にあるときに、ＰＲＭ５３４の対向側に配置される。
【００４９】
本発明のストレーナシステム５００の構造上の特徴を説明してきたが、特に図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃを参照してその機能を以下説明する。図１５Ａを参照すると、仮想冷却液損失事故の発生時、繊維と微粒子を伴う冷却液が、ストレーナシステム５００のストレーナモジュール５２８に接触する。しかしながら、この破片は、ストレーナシステム５００の稼働中のストレーナモジュール５２８上に堆積する。この関連で、吸引ポンプ５０４の始動にもかかわらず、ＰＲＭ５３４が最初の閉位置にあるときには、流体は、隔離されたストレーナモジュール５２８を通って引き込まれない。言い換えると、ＰＲＭ５３４を開放しないと、後壁間に延在するプレナムダクト５０２の第２の部分内の吸引圧力の不在により、隔離されたストレーナモジュール５２８には流体が流れない。
【００５０】
図１５Ｂを参照すると、時間の経過で冷却水が冷却されると、上記化学作用が開始される。これに関連し、冷却液が十分に冷たいと沈殿物が形成され、その沈殿物は、稼働中のストレーナモジュール５２８上の緊密な層として堆積される。上述したように、これらの沈殿物の堆積は、稼働中のストレーナモジュール５２８全体のヘッド損失を大幅に増大させ、繊維と微粒子は、稼働中のストレーナモジュール５２８のストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２内へと圧縮される。
【００５１】
図１５Ｃを参照すると、ストレーナポケット２２への繊維と微粒子の圧縮の結果、プレナムダクト５０２の隔離されていない第１の部分の圧力が増大し続け、最終的にＰＲＭ５３４にとってのトリガポイントに達する。トリガポイントで、ＰＲＭ５３４は、最初の閉位置から開位置へと作動または湾曲される。ＰＲＭ５３４の開口の結果、予め隔離されたモジュール５２８は、今や自由になり稼働状態となる。沈殿物を伴う冷却水は、予め隔離され現在は解放されているストレーナモジュール５２８を通って濾過される。このような流により、プレナムダクト５０２内の圧力は、沈殿物が反応して高密度の床を形成し得る新たに始動されたモジュール５２８上の繊維がなくなるため、急速に低い値まで低下する。ストレーナシステム５００では、上述の第１の膜ストッパバー５３８は、閉位置においてＰＲＭ５３４を正常に維持し、所定の吸引荷重の印加時にＰＲＭ５３４を開位置に撓ませるように寸法を設定され構成される。第２の膜ストッパバー５３９は、地震の結果としてＰＲＭ５３４が開位置を取るのを防ぐために使用される。
【００５２】
上述のストレーナシステム５００になし得る各種変更は、本発明の精神および範囲に属すると考えられる。たとえば、当初稼働中であっても隔離されていても、ストレーナモジュール５２８のいずれにも、非強化ストレーナカートリッジ１０を単独で含む代わりに、１つまたはそれ以上の上記強化ストレーナカートリッジ１０ａを任意で装備することができる。同様に、ストレーナモジュール５２８のいずれにも、当初稼働中であっても隔離されていても、上記面板４０を任意で装備することができると意図される。さらに、当初隔離されたストレーナモジュール５２８が、図１２および１５Ａ〜１５Ｃでは当初稼働中のストレーナモジュール５２８に比較的近接して配置されるように示されているが、当初隔離されているストレーナモジュール５２８は、当初稼働中のストレーナモジュール５２８と大きく離して配置することもできると考えられる。さらに、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュール５２８の１端で１対のストレーナモジュール５２８のみが当初隔離されているように図示されているが、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュールの２つの対向端のそれぞれに配置されるストレーナモジュール５２８の対が当初隔離されている、すなわち２つのＰＲＭ５３４が当初、ストレーナシステム５００のプレナムダクト５０２に組み込まれると考えられる。最後に、上記ＰＲＭ５３４は、上記分割膜４１４の機能を模倣する破裂板または分割膜で置き換えることができると考えられる。
【００５３】
本開示は、本発明の例示の実施形態を提示する。本発明の範囲は、これらの例示の実施形態によって制限されない。構造、大きさ、材料の種類、製造工程の変形など、明細書によって明示される、あるいは示唆される多数の変形は、本開示を検討する当業者によって実行可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してストレーナ装置、特に、圧力解放膜が複数のストレーナモジュールの「クリーンな」側でプレナムダクトに組み込まれるストレーナシステムに関する。圧力解放膜は、ストレーナシステムのストレーナモジュールのうち１つを残りの稼働中のストレーナモジュールから隔離し、そして、沈殿物形成の原因となる、最初から稼働中のストレーナモジュール全体のヘッド損失の増大の結果として、プレナムダクト全体の圧力が所定の閾値を越えて増大する際に、隔離されたストレーナモジュールを有効に始動させるように動作する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所は通常、事故の際に大量の冷却水を危険な原子炉領域に循環させる緊急炉心冷却システムを含む。沸騰水型原子炉すなわちＢＷＲは通常、冷却液の損失事故の際に、サプレッションプールとして知られる１つまたはそれ以上の貯水槽から水を引き込む。より具体的には、水がサプレッションプールから炉心に送り出され、その後、閉ループでサプレッションプールへと戻るように循環される。冷却液損失事故は、大量の固形物を冷却水に導入する原子炉部品の故障を含む可能性があり、冷却水が固形物を含んだままサプレッションプールへと戻る。たとえば、高圧パイプの破裂から冷却液損失事故が生じた場合、大量の断熱材、コンクリート、塗料片、およびその他の破片が冷却水に閉じ込められることがある。
【０００３】
ＢＷＲとは異なり、加圧水型原子炉すなわちＰＷＲは通常、冷却液損失事故の後、原子炉貯水タンクから冷却水を引き込み、信号の後、貯水タンクからの流を遮断して、この水を原子炉内で再循環させる。これに関連し、加圧水型原子炉は、事故の発生によって浸水するまでは乾燥した格納領域を有し、緊急炉心冷却システムは、格納領域の汚水だめに接続されるポンプを用いて水を原子炉に循環させる。にもかかわらず、事故の際に送り出される水も通常、断熱材、塗料片、および微粒子などの同伴固形物を含む。よって、いずれの種類の原子炉（すなわち、沸騰水型原子炉と加圧水型原子炉）でも、冷却水は貯水槽から引き込まれ、炉心に送り出され、同伴固形物または破片が水と共に循環されれば、緊急炉心冷却システムポンプを害し、損傷を負わせる可能性がある。
【０００４】
緊急炉心冷却システムの冷却水中に同伴固形物または破片が存在する結果起こり得る問題を認識し、従来技術においては、冷却液流路内のストレーナをポンプの上流に、通常は冷却水槽内に沈めて配置することが既知である。これらのストレーナでは、冷却液流を過度に遅延させずに許容しがたい多量の固形物を除去できることが極めて重要である。この関連で、ストレーナ全体の圧力（ヘッド）損失を最小限に維持させなければならない。ストレーナは通常、緊急炉心冷却システムの一部であり、サプレッションプールまたは汚水だめまで延在するパイプに搭載され、緊急炉心冷却システムポンプは、ストレーナを通じて水を引き出して炉心へと導入する。所望の冷却液流を得るためストレーナ全体のヘッド損失を低減するために、従来技術ではストレーナの設計に多大な努力を投じてきた。既存のストレーナは、一連の積層された有孔中空ディスクまたは平坦な有孔板と、緊急炉心冷却システムポンプによって水を引き出す中心コアとを含んでいることが多い。有孔ディスクまたは板は、所与の寸法よりも大きな破片がストレーナ穿孔を通過しポンプに至るのを防止する。
【０００５】
上記のことから明らかなように、大量の繊維物質が、原子炉事故の際に、循環する冷却水に混入する可能性がある。この繊維物質は、上述の冷却液損失事故の際に損傷を負った原子炉パイプやその部品の絶縁材から生じて緊急炉心冷却システムの冷却液流に進入することが多く、通常はストレーナ表面に堆積して、流内の微粒子を捕獲する。結果として生じるストレーナ表面上の繊維状破片床は、捕捉された微粒子がストレーナ穿孔を通過するほど小さい場合であっても、ストレーナを通る流を迅速に遮断する可能性がある。より具体的には、ストレーナが繊維および微粒子破片床に完全に覆われるまで、破片は綿毛状に密集してストレーナ内およびストレーナ上に堆積する。いったんこれが生じると、ストレーナはその複雑な形状の表面の利点を失い、単純なストレーナとなる。数時間から数日後、いくらかの破片が、通常、溶液に溶けて格納容器内の化学物質と相互作用する。同時に、格納容器の温度は低下する傾向にある。この現象により、生成される化学的沈殿物は最終的にストレーナへと向かう。いったん沈殿物がストレーナ表面に到達すると、ストレーナ全体での圧力低下が、通常、急激に進む。
【０００６】
従来技術は、捕捉した破片をより大きな面積に分布させて破片床の通過速度を低下させ、ストレーナ全体のヘッド損失をさらに低減させる目的でストレーナを大きくすることによって、上記の流遮断作用に対処しようと試みてきた。しかしながら、原子炉内での吸引ストレーナの利用可能空間は限られており、大型のストレーナは通常コストがさらにかかるため、このソリューションは普通利用できない。その結果、冷却液損失事故後に予想される破片負荷のせいで、格納領域内の割り当てられた空間には大き過ぎるストレーナが必要となるという状況がときに生じる。さらに、大型ストレーナは、作業が困難で設置に費用がかかることが多い。また、従来技術の緊急炉心冷却システムのストレーナは、高額な製造方法で作製されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の需要に対処し、既存の原子力発電所ストレーナの設計が抱える多くの欠点を克服し、化学物質沈殿物形成後の中〜高繊維荷重を生じる原子力発電所のストレーナが受ける差圧を低減するのに特に適したストレーナシステムの設計を提供する。本発明の各種特徴および利点をより詳細に以下説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、原子力発電所の緊急炉心冷却システムでの使用に特に適した高効率ストレーナシステムが提供される。本発明の特定の実施形態では、ストレーナシステムは、１つまたはそれ以上のストレーナカセットまたはカートリッジを含み、各カセットまたはカートリッジは、互いに並んで配置される複数のストレーナポケットを含む。複数のカセットまたはカートリッジは共に組み立てられて、ストレーナシステムのストレーナモジュールを形成することができる。
【０００９】
より具体的には、本発明の１実施形態では、各カートリッジは、略四角形構造を有し、個々のストレーナポケットがその中に含まれる。この特定の実施形態では、カートリッジの各ストレーナポケットは流入端を画定し、カートリッジのストレーナポケットの流入端は共通の方向を向く。カートリッジ内または複数のカートリッジを含むモジュール内で、ストレーナポケットのうち１つまたはそれ以上のポケットの流入端は、弾性金属膜によって包囲することができる。閉位置にあるとき、膜は、流体が流入端を介して対応するストレーナポケットに流れ込むのを防止する。膜は、低圧荷重のみが印加される際には閉じたままであるが、高圧荷重が印加されると開位置に偏向または変形される。膜が開位置に移動すると、対応するストレーナポケットが有効に開放されることによって、流体流を、流入端を介してストレーナポケットの内部に送り込むことができる。
【００１０】
本発明の別の側面によると、ストレーナシステムのストレーナモジュールに含まれる上記ストレーナカートリッジは、ストレーナポケットの流入端に隣接するカートリッジの表面から延在する平坦な非有孔面板を含むことができると考えられる。延在する非有孔面板により、ストレーナポケットの流入端で形成される繊維および微粒子の破片床の縁が圧縮されて、当初は面板と面一であった関係から緩やかにカールして、その結果、面板と破片床との間に小さな流路が生成され、差圧が上昇し続けることによって流がストレーナに入りヘッド損失が低下する。流によって影響を受けるストレーナ領域が、より多くの破片、繊維、微粒子、および化学的沈殿物を受け取るにつれ、別の流路がストレーナの別の領域に開放されるまでヘッド損失が増大する。延在する面板をストレーナカートリッジと共に任意で含めることによって流路が形成されることで、ストレーナ全体の最大差圧が有効に低減され、特定の格納容器の再循環正味正吸引ヘッド要件を満たすのに必要な所要のストレーナ表面積を低減させ得る方法が提供される。
【００１１】
本発明の別の実施形態によると、ストレーナカセットまたはカートリッジは略円形構造を有しており、ストレーナポケットは略円形パターンで互いに並べて配置される。この特定の実施形態では、ストレーナカートリッジのストレーナポケットのうち１つまたはそれ以上に、上述の弾性金属膜を装備することができる。さらに、積層して配置される複数の円形に構成されたストレーナカートリッジを含むストレーナモジュールが構成される場合、モジュールに含まれる１つまたはそれ以上のストレーナカートリッジのストレーナポケットの全部に弾性金属膜を装備することができると考えられる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によると、ストレーナシステムは、複数の円筒状に構成された管状主ストレーナ素子を備える。主ストレーナ素子はそれぞれ流入端を画定し、同心状に配置され、有孔金属材料でそれぞれ作製される内壁および外壁を備える。流入端は通常、主ストレーナ素子の内壁によってのみ画定される。ストレーナシステムに含まれる主ストレーナ素子のうち１つまたはそれ以上の素子の流入端は、上記弾性金属膜の機能を模倣する破裂板または分割膜によって覆うことができる。これに関連し、主ストレーナ素子のうち１つまたはそれ以上の素子の流入端を覆う破裂板または分割膜は、通常の閉位置から開位置まで移動するように動作可能であり、上記破裂板または分割膜が高圧荷重を受けるとき、主ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端を介して、流体を主ストレーナ素子の内壁の内部に直接引き込むことができる。
【００１３】
ストレーナシステムのこの特定の実施形態では、主ストレーナ素子のうち１つまたはそれ以上の素子が主ストレーナ素子の内壁内に同心状に配置される副ストレーナ素子を含むことによって、単独の主ストレーナ素子によって提供される単一円筒状ストレーナ構造とは全く異なる、二重円筒状ストレーナ構造を生成することができると考えられる。副ストレーナ素子は、主ストレーナ素子に含まれる場合、周囲の主ストレーナ素子の構造を模倣する構造を有し、流入端は上記破裂板または分割膜によって任意で覆われる副ストレーナ素子の内壁によって画定される。二重円筒状ストレーナ構造では、副ストレーナ素子がその中で同心状に配置されるため、主ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端には、破裂板も分割膜も設けられない。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態によると、所定の構成に共に組み立てられる複数のカセットまたはカートリッジをそれぞれが備える複数のストレーナモジュールを備えるストレーナシステムが提供される。各ストレーナモジュールの各カセットまたはカートリッジは、互いに並んで配置される複数のストレーナポケットを備え、各ストレーナポケットは上述の構造上の特性を有するが、どのストレーナポケットも、上述の弾性金属膜によって包囲されない。本発明のこの特定の実施形態により構成されるストレーナシステムでは、ストレーナモジュールの「クリーンな」側が、流体結合される吸引ポンプを有するプレナムダクトによって互いに流体接続される。ストレーナモジュールのうちの１つを、ストレーナシステムに含まれる残りの稼働中のストレーナモジュールから有効に隔離するように配置される圧力解放膜（ＰＲＭ）が、プレナムダクトに組み込まれる。圧力解放膜は、プレナムダクト全体の圧力が所定の閾値を超えて増大するとき、隔離されたストレーナモジュールの始動を促進するように独自に構成される。このようなプレナムダクト内での圧力増大は通常、ストレーナシステムの当初稼働中のストレーナモジュール全体のヘッド損失の結果として生じ、このヘッド損失の増大は、ストレーナモジュール上の沈殿物形成が原因である。
【００１５】
プレナムダクト内に圧力解放膜を含むストレーナシステムの実施形態では、当初から隔離されるストレーナモジュールの始動が、最初の閉位置から開位置への圧力解放膜の移動によって促進される。圧力解放膜が閉位置にあるとき、圧力解放膜は、隔離されたストレーナモジュールと流体連通するプレナムダクトの部分を、当初稼働中のストレーナモジュールおよび吸引ポンプと流体連通するプレナムダクトの残りの部分から有効に遮断する。上述したように、当初稼働中のストレーナモジュールと流体連通するプレナムダクトの部分内の吸引圧力が所定の閾値を越えて増大することで、閉位置から開位置への圧力解放膜の移動が促進され、当初稼働していないストレーナモジュールと流体連通するプレナムダクトの部分を、プレナムダクトの残りの部分と流体連通させる。次いで、このような流体連通により、作動する吸引ポンプは、ストレーナシステムの予め隔離され現在は稼働中のストレーナモジュールを介して、流体を有効に引き込むことができる。
【００１６】
本発明は、以下の詳細な説明を添付図面と併せて参照することによって最も適切に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明のこれらの、およびその他の特徴は、図面を参照することでより自明となるであろう。
【図１】従来技術のストレーナカセットまたはカートリッジの前透視図である。
【図２】図１に示される従来技術のストレーナカートリッジの後透視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によって構成される複数のストレーナカートリッジを含むストレーナモジュールの前透視図である。
【図４】図３に示されるストレーナモジュールの対向対を含む例示のストレーナシステムの断面図である。
【図５】図４に示される包囲領域５の拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態によって構成されるストレーナモジュールの透視図である。
【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。
【図８】図７に示される包囲領域８の拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態によって構成されるストレーナモジュールの透視図である。
【図１０】本発明の第４実施形態によって構成されるストレーナモジュールの透視図である。
【図１１】図１０に示される包囲領域１１の拡大図である。
【図１２】本発明の別の実施形態により構成され、そのプレナムダクトに組み込まれる圧力解放膜を含むストレーナシステムの概略図である。
【図１３】閉位置から開位置への圧力解放膜の移動を仮想線でさらに示す、図１２に示される包囲領域１３の拡大図である。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿ったストレーナシステムの圧力解放膜の前立面図である。
【図１５Ａ】図１２に類似する概略図であるが、閉位置から開位置へのその圧力解放膜の始動を簡易化する機能の各段階で、図１２に示されるストレーナシステムを示す。
【図１５Ｂ】図１２に類似する概略図であるが、閉位置から開位置へのその圧力解放膜の始動を簡易化する機能の各段階で、図１２に示されるストレーナシステムを示す。
【図１５Ｃ】図１２に類似する概略図であるが、閉位置から開位置へのその圧力解放膜の始動を簡易化する機能の各段階で、図１２に示されるストレーナシステムを示す。
【００１８】
図面および詳細な説明全体で共通の参照符号は、類似の構成要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を限定するためではなく、単に本発明の好適な実施形態を例示するために示される図面を参照すると、図１および２は既存の従来技術のストレーナカセットまたはカートリッジ１０を示している。カートリッジ１０は略四角形構造を有する。図１および２に示される視点から見ると、カートリッジ１０は、互いに間隔をおいて略平行に延在する対向対の側壁１２、側壁１２の上縁間を延在する上壁１４、側壁１２の下縁間を上壁１４と間隔をおいて略平行に延在する下壁１６、および側壁１２の後縁間および上壁および下壁１４、１６の後縁間を延在する後壁１８を含む。ストレーナカートリッジ１０では、側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８は、それぞれ有孔金属材料で作製される。
【００２０】
ストレーナカートリッジ１０は、図１および２に示される視点から見ると、所定の構成で側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８の間で水平および垂直に配向される複数の分離板２０をさらに備える。より具体的には、分離板２０は、側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８と共にストレーナカートリッジ１０内の複数のストレーナポケット２２をまとめて画定するように配置される。図１および２に示される例示のストレーナカートリッジ１０では、計８つのストレーナポケット２２がストレーナカートリッジ１０に含まれ、ストレーナポケット２２は、２つの並列する縦列がそれぞれ４つのストレーナポケット２２を含むように配置される。側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８と同様、各分離板２０は有孔金属材料で作製される。
【００２１】
図４および５に最も良く示されるように、ストレーナカートリッジ１０に含まれる水平に配向される分離板２０は、好ましくは、各ストレーナポケット２２に対して略放物線状の構成になるように形成される。この関連で、各ストレーナポケット２２は、側壁、上壁、下壁、および後壁１２、１４、１６、１８の前縁と分離板２０の前縁とに開放流入端２４を含む。流入端２４に加えて、各ストレーナポケット２２は、ストレーナカートリッジ１０の後壁１８に隣接して配置される円弧状の凹状後端２６を含む。
【００２２】
より詳細に以下説明すると、本発明によると、ストレーナカートリッジ１０には、その機能、ひいては１つまたはそれ以上の強化ストレーナカートリッジを含むように組み立てられるストレーナモジュールの機能を強化する追加の構造上の特徴が設けられる。図３は、互いに並べて複数のストレーナカートリッジを配置することによって組み立てられる例示のストレーナモジュール２８を示す。図３に示される例示のストレーナモジュール２８では、計７つのストレーナカートリッジが含まれ、３つのストレーナカートリッジが「強化」されている。明瞭化のため、本発明により構成される「強化」ストレーナカートリッジは、従来技術のストレーナカートリッジ１０と区別するために、図３および４では参照符号「１０ａ」で表示する。ストレーナモジュール２８に含まれる残りの４つのストレーナカートリッジは、上述した従来技術の非強化ストレーナカートリッジ１０である。当業者であれば、１つまたはそれ以上の強化ストレーナカートリッジ１０ａと１つまたはそれ以上の標準的ストレーナカートリッジ１０とが、任意の組み合わせで組み立てられることを認識するであろう。３つのストレーナカートリッジ１０ａと４つのストレーナカートリッジ１０による上述の構成は、単に例示である。
【００２３】
図３に示されるストレーナモジュール２８を形成するように組み立てられる際、ストレーナカートリッジ１０、１０ａは、ストレーナポケット２２によって画定される流入端２４が共通方向を向くように配置される。ストレーナモジュール２８がストレーナシステムに組み込まれると、吸引プレナムは、ストレーナカートリッジ１０、１０ａの後壁１８によってまとめて画定されるストレーナモジュール２８の後壁間に画定される。吸引プレナムはポンプに流体結合され、ポンプが始動されると、流体がストレーナカートリッジ１０、１０ａのストレーナポケット２２の流入端２４に引き込まれ、その後ストレーナカートリッジ１０、１０ａのストレーナポケット２２を通って吸引プレナムに引き込まれる差圧状態の結果として、吸引プレナム内で吸引が発生する。認識されるように、ストレーナモジュール２８のストレーナカートリッジ１０、１０ａを通る流は、ストレーナカートリッジ１０、１０ａが上述の有孔金属材料で作製される結果、達成される。
【００２４】
図４は、第２のストレーナモジュール２９と対を成す図３に示されるストレーナモジュール２８を含む例示のストレーナシステム３０を示す。ストレーナモジュール２９は、ストレーナモジュール２８と実質上同一であり、唯一の差異は、標準的ストレーナカートリッジ１０のみで組み立てられることである（すなわち、計７つのカートリッジ１０が互いに並んで配置される）。例示のストレーナシステム３０では、ストレーナモジュール２８、２９は、互いに間隔をおいて背中合わせに配向されており、吸引プレナム３２は、ストレーナモジュール２８、２９の後壁間に画定される。認識されるように、例示のストレーナシステム３０では、吸引プレナム３２に流体結合されるポンプを始動することによって、流体が、対向するストレーナモジュール２８、２９のそれぞれのストレーナカートリッジ１０、１０ａのストレーナポケット２２の流入端２４に有効に引き込まれ、この流体は、最終的にストレーナカートリッジ１０、１０ａを通過して吸引プレナム３２に入る。繰り返すが、図３に示されるストレーナモジュール２８の構造および図４に示されるストレーナシステム３０の構造は単に例示を目的としており、本発明は主に、強化ストレーナカートリッジ１０ａの作製を簡易化するためにストレーナカートリッジ１０に追加される構造上の特徴に関連する。これらの構造上の特徴および強化について、特に図４および５を参照して以下説明する。
【００２５】
図４および５を参照すると、本発明に従い、例示のストレーナモジュール２８に含まれる各ストレーナカートリッジ１０ａのストレーナポケット２２のうち１つまたはそれ以上に、閉位置と開位置との間で選択的に移動可能な膜３４が装備されると考えられる。図４に示される例示のストレーナシステム３０では、ストレーナシステム３０に含まれるストレーナモジュール２８の所定数のストレーナポケット２２にそれぞれ、膜３４が装備される。各膜３４は、好ましくは弾性金属材料で作製され、接合部３６で対応するストレーナポケット３２に旋回可能に接続される。各膜３４は、対応するストレーナポケット２２の流入端２４に配置され、流入端２４をほぼ覆うような寸法に設定される。さらに、図５に示されるように、膜３４を装備した各ストレーナポケット２２は、好ましくは、接合部３６に対向して搭載される膜ストッパ３８をさらに備える。これに関連し、接合部３６から最も遠くに配置される膜３４の縁は通常、膜３４が閉位置にあるとき、対応する膜ストッパ３８に当接する。
【００２６】
上述したように、ストレーナモジュール２８の１つまたはそれ以上のストレーナカートリッジ１０ａ内で、１つまたはそれ以上のストレーナポケット２２の流入端２４は、弾性金属膜３４で包囲することができる。図４および５に示される閉位置において、膜３４は、流体が流入端２４を介して対応するストレーナポケット２２に流れ込むのをほぼ防止する。膜３４は、対応する膜ストッパ３８に対して１つの縁を当接することによって通常は閉位置に維持され、低圧荷重のみが印加されるときはこの閉位置を保つ。しかしながら、膜３４に高圧荷重を印加することで、図５の仮想線によって示されるように、開位置への撓みと変形とが有効に促進される。図５から明らかなように、膜３４の撓みまたは変形のレベルは、膜が対応する膜ストッパ３８を超えて移動し、対応する膜ストッパ３８から有効に分離されるのに十分でなければならない。いったん膜３４が対応する膜ストッパ３８から分離すると、上記膜３４は完全開位置まで自由に接合部３６を中心に回転または旋回する。膜３４が開位置まで移動すると、対応するストレーナポケット２２が有効に開放されて、流体流が、現在妨害されていない流入端２４を介して上記ストレーナポケット２２の内部に流れ込むことができる。膜３４を装備したそれらのストレーナポケット２２は、圧力制御ポケットすなわちＰＣＰと称することができる。
【００２７】
ストレーナカートリッジ１０ａを含む例示のストレーナモジュール２８内で、ストレーナカートリッジ１０ａに含まれるストレーナポケット２２の約５％に膜３４を装備し、ＰＣＰとして機能させるとする。その結果、ストレーナモジュール２８のストレーナカートリッジ１０ａに含まれるストレーナポケット２２の約９５％は、膜３４なしで開放される。膜３４を含むそれらのストレーナポケット２２の分布に関しては、事故の際に破片がストレーナモジュール２８に近づく段階で、上記ＰＣＰを「クリーン」に保つべきであると考えられる。したがって、膜３４を装備するストレーナポケット２２は、ストレーナシステム全体内のストレーナモジュール２８の死水域に設置または配置することが望ましい。通常、この死水域は、ストレーナモジュール２８の中央部および／または破片が通常格納容器に入る反対の位置であり得る。事故発生時にストレーナモジュール２８が使用中であるとき、膜３４を装備するストレーナポケット２２は同時には開放されず、必要に応じて順次開放されて、ストレーナモジュール２８を通って循環する破片を伴う水中の化学作用に対処すると考えられる。ＰＣＰの順次開放は、ストレーナモジュール２８上に形成される破片域によって印加される圧力が上記高圧閾値を超える際に、通常は発生し、有効に制御されるヘッド損失の低減を促進し、目詰まりによるヘッド損失の「急増」をさらに回避する。
【００２８】
さらに図３および４に示されるように、各ストレーナカートリッジ１０ａに１つまたはそれ以上のＰＣＰを設ける結果として例示のストレーナモジュール２８が得る機能上の利点は、ストレーナカートリッジ１０、１０ａによって画定されるストレーナポケット２２の流入端２４に隣接するストレーナモジュール２８の所定の面から延在する平坦な非有孔面板４０をさらにストレーナモジュール２８に装備することによって一層強化することができる。より具体的には、図３に最も良く示されるように、例示のストレーナモジュール２８は、ストレーナモジュール２８に含まれるストレーナカートリッジ１０、１０ａの上壁および下壁１４、１６および分離板２０のうち対応する部分の前縁に装着される複数の延在する面板４０を含む。面板４０は、２つの略四角形（たとえば、矩形）フレームを画定するように配置される。図３に示されるように、面板４０によって画定される２つの四角形フレームは、互いに間隔をおいて略平行に延在する。面板４０が上壁および下壁１４、１６と分離板２０との前縁に装着されるため、それによって画定されるフレームは、所定数のストレーナポケット２２の流入端２４を有効に包囲し、該ポケットの１つまたはそれ以上に、上記ＰＣＰとして機能するように膜３４を装備することができる。当業者であれば、図３に示される面板４０の特定の配置は単に例示であり、面板４０の数、寸法、および配置は、面板４０を装備したストレーナモジュール２８が組み込まれるストレーナシステムの具体的な環境または構造に基づいて後述の強化機能を提供するため、必要に応じて選択的に変更することができると認識するだろう。
【００２９】
上述したように、面板４０は、面板４０によって画定される２つの四角形フレームが所定数のストレーナポケット２２の流入端２４を有効に包囲するように、ストレーナモジュール２８から前方へ延在する。図４に示されるように、例示のストレーナシステム３０では、ストレーナモジュール２９が強化ストレーナカートリッジ１０ａを含むように組み立てられていないが、上記ストレーナモジュール２９にも、ストレーナモジュール２８に関連して上述したのと同じパターンでストレーナモジュール２９上に配置された上記面板４０が装備されている。この関連で、ストレーナモジュール２８上に面板４０を含めることによる機能上の利点は、いずれのＰＣＰもその中に存在しないにもかかわらず、ストレーナモジュール２９にも同等に当てはまる。ストレーナモジュール２９と共に含まれるとき、面板４０によって画定された、間隔をおいて略平行に配置される四角形フレームの対がストレーナモジュール２９の所定数のストレーナポケット２２の流入端２４を包囲するように、面板４０は、ストレーナモジュール２９から前方へ突出する。
【００３０】
さらに図４から明らかなように、ストレーナモジュール２８、２９と共に含まれる面板４０によって、ストレーナポケット２２の流入端で形成され得る繊維と微粒子の破片床４２の縁が圧縮されて、面板４０の内表面との最初の面一の関係から緩やかにカールする。この破片床４２のカールの結果、面板４０の内表面と破片床４２との間に小さな流路が生成されるため、差圧状態が進んでストレーナモジュール２８、２９を通る流体流を促進させ、ヘッド損失を低減させる。ストレーナモジュール２８、２９と共に面板４０を含めることから生じるこれらの流路の形成は、ストレーナモジュール２８、２９全体の最大差圧を有効に低減させる。当業者であれば、面板４０を一方または両方に含めてもよいし、または含めなくてもよいと認識するだろう。この関連で、ストレーナモジュール２８、２９の一方または両方に面板４０を含めることは完全に任意である。
【００３１】
図６〜８を参照すると、本発明の第２実施形態により構成されるストレーナモジュール１００が示されている。ストレーナモジュール１００は、軸方向に延在するプレナム部１０４を画定する、略円筒状の管状本体部１０２を備える。互いに間隔をおいて略平行に配置される複数の円形構造の分離板１０６が、本体部１０２の外表面から放射方向に延在している。図６には示されていないが、本体部１０２は、内部に形成された開口部を含み、吸引プレナム１０４に流体結合されるポンプの始動による差圧状態の生成時、分離板１０６間を流れる流体がその開口部を介して吸引プレナム１０４に引き込まれる。
【００３２】
ストレーナモジュール１００は、所定の隣接対の分離板１０６間に配置される少なくとも１つの円形構造のストレーナカートリッジ１０８をさらに備える。ストレーナカートリッジ１０８は、ストレーナカートリッジ１０８の複数のストレーナポケット１１２をまとめて画定するように互いに配置され付着される複数の壁部材１１０を備える。図６および７に示されるストレーナカートリッジ１０８では、計１０のストレーナポケット１１２がストレーナカートリッジ１０８に含まれ、ストレーナポケット１１２は円形構造のアレイ状に配置される。ストレーナカートリッジ１０８の壁部材１１０はそれぞれ、好ましくは有孔金属材料で作製される。
【００３３】
ストレーナモジュール１００に含まれるストレーナカートリッジ１０８では、各ストレーナポケット１１２は、対応する壁部材１１０の周縁によって画定される開放流入端１１４を含む。よって、図６および７に示されるように、ストレーナポケット１１２の流入端１１４は、本体部１０２によって画定される吸引プレナム１０４に対して放射方向外側に向けられる、または対面する。ストレーナカートリッジ１０８では、各ストレーナポケット１１２に、好ましくは、上記膜３４の機能を模倣する膜１１６が装備される。この関連で、各膜１１６は、好ましくは弾性金属材料で作製され、接合部１１８で対応するストレーナポケット１１２に旋回可能に接続される。各膜１１６は、対応するストレーナポケット１１２の流入端１１４に配置され、上記流入端１１４をほぼ覆うような寸法に設定される。図７に最もよく示されるように、各ストレーナポケット１１２には、接合部１１８に対向して搭載される膜ストッパ１２０がさらに装備される。この関連で、膜１１６が閉位置にあるとき、接合部１１８から最も遠くに配置される膜１１６の縁は通常、対応する膜ストッパ１２０に当接する。
【００３４】
ストレーナカートリッジ１０８では、閉位置にあるとき、各膜１１６は、流体が流入端１１４を介して対応するストレーナポケット１１２に流れ込むのをほぼ防止する。各膜１１６は、その１つの縁と対応する膜ストッパ１２０との当接によって閉位置に通常は維持され、低圧荷重のみが印加されるときには上記閉位置に保たれる。しかしながら、膜１１６への高圧荷重の印加によって、図８に含まれる仮想線で示されるように開位置への撓みまたは変形が促進される。図８から明らかなように、膜１１６の撓みまたは変形のレベルは、該膜６が対応する膜ストッパ１２０を超えて移動し、対応する膜ストッパ１２０から分離するのに十分でなければならない。いったん膜１１６が対応する膜ストッパ１２０から分離すれば、上記膜１１６は完全開位置まで接合部１１８を中心に自由に回転または旋回する。膜１１６が開位置に移動することで、対応するストレーナポケット１１２が有効に開放されることによって、流体流が、現在は妨害されていない流入端１１４を介して上記ストレーナポケット１１２の内部に流れ込むことができる。
【００３５】
図７では、ストレーナカートリッジ１０８に含まれる各ストレーナポケット１１２に膜１１６が装備されるように示されているが、当業者であれば、総数よりも少ない任意の数のストレーナポケット１１２に任意の分布または配置で膜１１６を装備することができると認識するだろう。さらに、本発明の精神および範囲を逸脱せずに、ストレーナカートリッジ１０８は、１０よりも多いまたは少ないストレーナポケット１１２を含むように組み立てることができる。さらに、ストレーナモジュール１００は、隣接対の分離板１０６間に１つのみのストレーナカートリッジ１０８を含むように示されているが、当業者であれば、ストレーナモジュール１００において、１つまたはそれ以上のその他の隣接対の分離板１０６間に１つまたはそれ以上の追加のストレーナカートリッジ１０８を含むことができると認識するだろう。ストレーナカートリッジ１０８内では、膜１１６を装備したストレーナポケット１１２は同時には開放されず、必要に応じて順次開放されてストレーナモジュール１００を通って循環する破片を伴う水中の化学作用に対処すると考えられる。膜１１６の順次開放は通常、ストレーナモジュール２８に関して上述したように、ストレーナモジュール１００に形成される破片域によって印加される圧力荷重が所定の高圧閾値を越えたときに発生する。
【００３６】
図９を参照すると、本発明の第３実施形態により構成されるストレーナモジュール２００が示されている。ストレーナモジュール１００と２００との唯一の差異は、ストレーナモジュール１００に含まれる上記分離板１０６の円形構造とは全く異なり、ストレーナモジュール２００に含まれる分離板２０６が、略四角形（たとえば正方形）構造を有する点である。
【００３７】
図１０および１１を参照すると、本発明の第４実施形態により構成されるストレーナモジュール４００が示されている。ストレーナモジュール４００は、略四角形の断面構造を有する本体部４０２を備え、吸引プレナム４０４を画定する。互いに間隔をおいて略平行に配置され、それぞれ吸引プレナム４０４と流体連通する複数の（たとえば４つの）円筒状に構成された管状主ストレーナ素子４０６が、本体部４０２の共通壁に装着され、そこから突出している。各主ストレーナ素子４０６は、流入端４０８を画定し、同心状に配置される外壁および内壁４１０、４１２を備える。外壁および内壁４１０、４１２はそれぞれ、有孔金属網状材料で作製される。流入端４０８は通常、主ストレーナ素子４０６の内壁４１２によってのみ画定される。
【００３８】
例示のストレーナモジュール４００では、主ストレーナ素子４０６のうちの１つの流入端４０８が、上記膜３４、１１６の機能を模倣する破裂板または分割膜４１４によって覆われる。この関連で、分割膜４１４は、通常の閉位置（図１０および１１に示される）から開位置に移動するように動作可能であり、上記分割膜４１４が所定の閾値を超える高圧荷重を受けるとき、主ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端４０８を介して流体流を対応する主ストレーナ素子４０６の内壁４１２の内部へと直接引き込むことができる。分割膜４１４は略円形構造を有し、互いに対して個々に移動可能である４つの膜四分円を画定する。
【００３９】
図１０および１１に示されるストレーナモジュール４００では、主ストレーナ素子４０６のうち１つまたはそれ以上が、主ストレーナ素子４０６の内壁４１２内に同心状に配置される副ストレーナ素子４１６を含むことによって、単独の主ストレーナ素子４０６によって提供される単一円筒状ストレーナ構造とは全く異なる、二重円筒状ストレーナ構造を生成することができると考えられる。副ストレーナ素子４１６は、流入端４１８を画定し、同心状に配置された外壁および内壁４２０、４２２を備える。外壁および内壁４２０、４２２はそれぞれ、有孔金属網状材料で作製される。流入端４１８は通常、副ストレーナ素子４１６の内壁４２０のみによって画定される。
【００４０】
第２のストレーナモジュール４１６では、流入端４１８は、上記分割膜４１４の機能を模倣する破裂板または分割膜４２４によって覆われる。この関連で、分割膜４２４は、通常の閉位置（図１０および１１に示されるように）から開位置へと移動するように動作可能であり、上記分割膜４２４が所定の閾値を超える高圧荷重を受けると、副ストレーナ素子の内壁によって画定される流入端４１８を介して流体流を副ストレーナ素子４１６の内壁４２２の内部へと直接引き込むことができる。分割膜４２４は略円形構造を有し、互いに対して個々に移動可能である４つの膜四分円を画定する。
【００４１】
例示のストレーナモジュール４００がストレーナシステムに組み込まれると、吸引プレナム４０４に流体結合されるポンプの始動による差圧状態の生成によって、流体が、主ストレーナ素子４０６および単独の副ストレーナ素子４１６を通じて吸引プレナム４０４に引き込まれる。ストレーナモジュール４００内では、分割膜４１４、４２４は同時には開放されず、必要に応じて順次開放されてストレーナモジュール４００を循環する破片を伴う水中の化学作用に対処すると考えられる。ストレーナモジュール２８に関連して上述したように、分割膜４１４、４２４の順次開放は通常、ストレーナモジュール４００を形成する破片域によって印加される圧力荷重が所定の高圧閾値を超える場合に発生する。
【００４２】
当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、４つよりも多いまたは少ない主ストレーナ素子４０６をストレーナモジュール４００に含めることができることを認識するだろう。これに沿って、２つ以上の主ストレーナ素子４０６に、分割膜４１４を装備する、または自身の分割膜４２４を含む上記副ストレーナ素子４１６を装備することができる。さらに、主ストレーナモジュール４０６に必ずしも副ストレーナ素子４１６を装備する必要はない。
【００４３】
図１２〜１５Ｃを参照すると、本発明の別の実施形態により構成されるストレーナシステム５００が示されている。ストレーナシステム５００は、所定の構成で配置される複数のストレーナモジュール５２８を備える。ストレーナシステム５００では、各ストレーナモジュール５２８は、互いに並んで配置される複数の上記ストレーナカートリッジ１０を備える。より具体的には、図１２に示される各ストレーナモジュール５２８では、計９つのストレーナカートリッジ１０が含まれている。しかしながら、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱せずに、各ストレーナモジュール５２８が、９つよりも多いまたは少ないストレーナカートリッジ１０を含むように組み立てることができると認識するだろう。ストレーナシステム５００では、そこに含まれるどのストレーナモジュール５２８も、上記強化ストレーナカートリッジ１０ａを含まないと考えられる。むしろ、上述したように、各ストレーナモジュール５２８は、上述の非強化ストレーナカートリッジ１０のみを含むように組み立てられると考えられる。
【００４４】
図１２および１５Ａ〜１５Ｃに示される視点から見ると、ストレーナシステム５００では、間隔をおいて配置される略平行の２列に各４つずつのストレーナモジュール５２８、すなわち計８つのストレーナモジュール５２８が配置される。より具体的には、各列の各ストレーナモジュール５２８の後壁は、残りの列に含まれるストレーナモジュール５２８のうち対応するモジュールの後壁に対して間隔をおいて背中合わせに配向され、計４つの対向対のストレーナモジュール５２８を生成する。さらに、ストレーナモジュール５２８は、１列または１セットに含まれるストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２の流入端２４が、共通の第１の方向Ｄ１を向き、残りの列またはセットのストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２の流入端２４が、方向Ｄ１と反対または対向する共通の方向Ｄ２を向くように配置される。ストレーナシステム５００は、計８つの（８）ストレーナモジュール５２８を含むように図示されているが、当業者であれば、この総数は単に例示であり、本発明の精神と範囲を逸脱せずに増減させることができると認識するだろう。
【００４５】
さらに図１２に示されるように、２列または２セットのストレーナカートリッジ５２８がストレーナシステム５００内に配置されるため、細長吸引プレナムダクト５０２は、（ストレーナカートリッジ１０の後壁１８によってまとめて画定される）ストレーナモジュール５２８の後壁によって部分的に画定される。ストレーナモジュール５２８の後壁によって部分的に画定されることに加えて、プレナムダクト５０２は、ダクト壁５０６の様々な区分や部分によっても部分的に画定される。よって、ストレーナシステム５００では、各ストレーナモジュール５２８のストレーナカートリッジ１０の後壁１８が、プレナムダクト５０２と流体連通する。プレナムダクト５０２は、吸引ポンプ５０４にも流体結合される。始動されると、吸引ポンプ５０４は、流体が、ストレーナモジュール５２８に含まれるストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２の流入端２４に引き込まれ、その後ストレーナポケット２２を通ってプレナムダクト５０２に至る差圧状態の結果として、プレナムダクト５０２内の吸引を生成する。
【００４６】
図１２〜１４に最もよく示されるように、ストレーナモジュール５２８の１つの対向対が、ストレーナシステム５００に含まれる「稼働中の」ストレーナモジュール５２８の残りの３つの対応対から当初「隔離」されると考えられる。図１２および１５Ａ〜１５Ｃに示される視点から見ると、隔離される対のストレーナモジュール５２８は、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュール５２８の後端に配置される対である。しかしながら、当業者であれば、ストレーナモジュール５２８の隔離される対は、あるいは、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュール５２８の反対の前端に配置される対であってもよいことを認識するだろう。
【００４７】
ストレーナシステム５００では、１対のストレーナモジュール５２８の、残りの稼働中の対のストレーナモジュール５２８からの隔離は、プレナムダクト５０２の内部の所定位置に圧力解放膜すなわちＰＲＭ５３４を組み込むことによって簡易化される。図１２に示されるように、ＰＲＭ５３４は、一連のモジュールの後端にあるストレーナモジュール５２８の対と、ストレーナシステム５００の残りを備えるストレーナモジュール５２８との間に位置するプレナムダクト５０２の部分に配置される。ＰＲＭ５３４は、閉位置（図１３の実線で示される）と開位置（図１３の仮想線で示される）との間で選択的に移動可能である。ＰＲＭ５３４は、好ましくは弾性金属材料で作製され、上述したように、プレナムダクト５０２を部分的に画定するダクト壁５０６に旋回可能に接続される。より具体的には、ＰＲＭ５３４は、ヒンジ接合部５３６でダクト壁５０６に旋回可能に接続される。ＰＲＭ５３４は、ＰＲＭ５３４が配置される位置でプレナムダクト５０２の断面領域を完全に覆うような寸法に設定される。よって、ＰＲＭ５３４が閉位置にあるとき、プレナムダクト５０２は、稼働中のストレーナモジュール５２８の後壁の間に延在し吸引ポンプ５０４と流体連通する第１の部分と、隔離されたストレーナモジュール５２８の後壁間に延在する第２の部分とに有効に分離される。
【００４８】
さらに図１３に示されるように、ダクト壁５０６には、接合部５３６に略対向して配置される第１の膜ストッパバー５３８が装着される。この関連で、ＰＲＭ５３４が最初の閉位置にあるとき、接合部５３６から最も遠くに配置されるＰＲＭ５３４の縁は通常、ストッパバー５３８と当接する。よって、ストッパバー５３８は、プレナムダクト５０２の上述の隔離されていない第１の部分に配置される。ストッパバー５３８と近接するダクト壁５０６には、ストッパバー５３８に対して間隔をおいて略平行に配置される第２の膜ストッパバー５３９も装着される。しかしながら、図１３に示されるように、ストッパバー５３９は、プレナムダクト５０２の隔離された第２の部分に配置される、すなわち、ストッパバー５３８、５３９は、ＰＲＭ５３４が閉位置にあるときに、ＰＲＭ５３４の対向側に配置される。
【００４９】
本発明のストレーナシステム５００の構造上の特徴を説明してきたが、特に図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃを参照してその機能を以下説明する。図１５Ａを参照すると、仮想冷却液損失事故の発生時、繊維と微粒子を伴う冷却液が、ストレーナシステム５００のストレーナモジュール５２８に接触する。しかしながら、この破片は、ストレーナシステム５００の稼働中のストレーナモジュール５２８上に堆積する。この関連で、吸引ポンプ５０４の始動にもかかわらず、ＰＲＭ５３４が最初の閉位置にあるときには、流体は、隔離されたストレーナモジュール５２８を通って引き込まれない。言い換えると、ＰＲＭ５３４を開放しないと、後壁間に延在するプレナムダクト５０２の第２の部分内の吸引圧力の不在により、隔離されたストレーナモジュール５２８には流体が流れない。
【００５０】
図１５Ｂを参照すると、時間の経過で冷却水が冷却されると、上記化学作用が開始される。これに関連し、冷却液が十分に冷たいと沈殿物が形成され、その沈殿物は、稼働中のストレーナモジュール５２８上の緊密な層として堆積される。上述したように、これらの沈殿物の堆積は、稼働中のストレーナモジュール５２８全体のヘッド損失を大幅に増大させ、繊維と微粒子は、稼働中のストレーナモジュール５２８のストレーナカートリッジ１０のストレーナポケット２２内へと圧縮される。
【００５１】
図１５Ｃを参照すると、ストレーナポケット２２への繊維と微粒子の圧縮の結果、プレナムダクト５０２の隔離されていない第１の部分の圧力が増大し続け、最終的にＰＲＭ５３４にとってのトリガポイントに達する。トリガポイントで、ＰＲＭ５３４は、最初の閉位置から開位置へと作動または湾曲される。ＰＲＭ５３４の開口の結果、予め隔離されたモジュール５２８は、今や自由になり稼働状態となる。沈殿物を伴う冷却水は、予め隔離され現在は解放されているストレーナモジュール５２８を通って濾過される。このような流により、プレナムダクト５０２内の圧力は、沈殿物が反応して高密度の床を形成し得る新たに始動されたモジュール５２８上の繊維がなくなるため、急速に低い値まで低下する。ストレーナシステム５００では、上述の第１の膜ストッパバー５３８は、閉位置においてＰＲＭ５３４を正常に維持し、所定の吸引荷重の印加時にＰＲＭ５３４を開位置に撓ませるように寸法を設定され構成される。第２の膜ストッパバー５３９は、地震の結果としてＰＲＭ５３４が開位置を取るのを防ぐために使用される。
【００５２】
上述のストレーナシステム５００になし得る各種変更は、本発明の精神および範囲に属すると考えられる。たとえば、当初稼働中であっても隔離されていても、ストレーナモジュール５２８のいずれにも、非強化ストレーナカートリッジ１０を単独で含む代わりに、１つまたはそれ以上の上記強化ストレーナカートリッジ１０ａを任意で装備することができる。同様に、ストレーナモジュール５２８のいずれにも、当初稼働中であっても隔離されていても、上記面板４０を任意で装備することができると意図される。さらに、当初隔離されたストレーナモジュール５２８が、図１２および１５Ａ〜１５Ｃでは当初稼働中のストレーナモジュール５２８に比較的近接して配置されるように示されているが、当初隔離されているストレーナモジュール５２８は、当初稼働中のストレーナモジュール５２８と大きく離して配置することもできると考えられる。さらに、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュール５２８の１端で１対のストレーナモジュール５２８のみが当初隔離されているように図示されているが、ストレーナシステム５００に含まれる一連のストレーナモジュールの２つの対向端のそれぞれに配置されるストレーナモジュール５２８の対が当初隔離されている、すなわち２つのＰＲＭ５３４が当初、ストレーナシステム５００のプレナムダクト５０２に組み込まれると考えられる。最後に、上記ＰＲＭ５３４は、上記分割膜４１４の機能を模倣する破裂板または分割膜で置き換えることができると考えられる。
【００５３】
本開示は、本発明の例示の実施形態を提示する。本発明の範囲は、これらの例示の実施形態によって制限されない。構造、大きさ、材料の種類、製造工程の変形など、明細書によって明示される、あるいは示唆される多数の変形は、本開示を検討する当業者によって実行可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレナムダクトによって互いに流体接続される少なくとも２つのストレーナモジュールと、
前記プレナムダクトに流体結合される吸引ポンプと、
前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナシステムであって、
前記膜が、前記ストレーナモジュールのうち少なくとも１つが前記吸引ポンプから実質的に流体隔離される閉位置から、前記ストレーナモジュールのそれぞれが前記プレナムダクトを介して前記吸引ポンプと流体連通する開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナシステム。
【請求項２】
前記膜が、所定の吸引荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項１に記載のストレーナシステム。
【請求項３】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項２に記載のストレーナシステム。
【請求項４】
前記膜に隣接して前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置で正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項２に記載のストレーナシステム。
【請求項５】
前記膜が、前記膜ストッパに略対向して配置される接合部で、前記プレナムダクトに旋回可能に接続される請求項４に記載のストレーナシステム。
【請求項６】
前記膜の対向側の対応する側に隣接して前記プレナムダクト内に配置される第１および第２の膜ストッパを備え、前記第１の膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成されて、前記第２の膜ストッパは、地震の結果として前記膜が前記開位置を取ることを防止するように使用される請求項４に記載のストレーナシステム。
【請求項７】
互いに背中合わせに延在する複数の対向対を、その間に延在する前記プレナムダクトの一部と共に画定する、少なくとも２つの隣接列内に配置される複数のストレーナモジュールを備え、前記膜が、前記閉位置にあるとき、前記ストレーナモジュールの前記対向対のうちの１つを、前記吸引ポンプから流体隔離するように配置される請求項１に記載のストレーナシステム。
【請求項８】
プレナムダクトに流体接続される少なくとも２つのストレーナモジュールと、
前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナシステムであって、
前記膜が、前記ストレーナモジュールが互いに実質的に流体隔離される閉位置から、前記ストレーナモジュールが前記プレナムダクトを介して互いに流体連通する開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナシステム。
【請求項９】
前記膜が、所定の吸引荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項８に記載のストレーナシステム。
【請求項１０】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項９に記載のストレーナシステム。
【請求項１１】
前記膜に隣接して前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置で正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項９に記載のストレーナシステム。
【請求項１２】
前記膜が、前記膜ストッパに略対向して配置される接合部で、前記プレナムダクトに旋回可能に接続される請求項１１に記載のストレーナシステム。
【請求項１３】
前記膜の対向側の対応する側に隣接して前記プレナムダクト内に配置される第１および第２の膜ストッパを備え、前記第１の膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成されて、前記第２の膜ストッパは、地震の結果として前記膜が前記開位置を取ることを防止するように使用される請求項１１に記載のストレーナシステム。
【請求項１４】
互いに背中合わせに延在する複数の対向対を、その間に延在する前記プレナムダクトの一部と共に画定する、少なくとも２つの隣接列内に配置される複数のストレーナモジュールを備え、前記膜が、前記閉位置にあるとき、前記ストレーナモジュールの前記対向対のうちの１つを、残りの対向対から流体隔離するように配置される請求項８に記載のストレーナシステム。
【請求項１５】
互いに背中合わせに延在する複数の対向対を画定するように配置される複数のストレーナモジュールであって、前記ストレーナモジュールの前記対向対のそれぞれが、プレナムダクトによって互いに流体接続されるストレーナモジュールと、
前記プレナムダクトに流体結合される吸引ポンプと、
前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナシステムであって、
前記膜が、前記ストレーナモジュールの前記対向対のうち少なくとも１つが前記吸引ポンプから流体隔離される閉位置から、前記ストレーナモジュールの前記対向対のそれぞれが前記プレナムダクトを介して前記吸引ポンプと流体連通する開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナシステム。
【請求項１６】
前記膜が、所定の吸引荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項１５のストレーナシステム。
【請求項１７】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項１６に記載のストレーナシステム。
【請求項１８】
前記膜に隣接して前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項１６に記載のストレーナシステム。
【請求項１９】
前記膜が、前記膜ストッパに略対向して配置される接合部で、前記プレナムダクトに旋回可能に接続される請求項１８に記載のストレーナシステム。
【請求項２０】
前記膜の対向側の対応する側に隣接して前記プレナムダクト内に配置される第１および第２の膜ストッパを備え、前記第１の膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成されて、前記第２の膜ストッパは、地震の結果として前記膜が前記開位置を取ることを防止するように使用される請求項１８に記載のストレーナシステム。
【請求項２１】
それぞれが開放流入端を画定する複数のストレーナポケットと、
前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うようにストレーナカートリッジに装着される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナカートリッジであって、
前記膜が、前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を前記ストレーナポケット内に送り込むことができる開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナカートリッジ。
【請求項２２】
前記膜が、所定の圧力荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２３】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項２２に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２４】
前記膜によって実質的に覆われる前記ストレーナポケットの前記流入端に隣接して前記ストレーナカートリッジに装着される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の圧力荷重の印加で前記膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項２２に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２５】
前記膜が、前記膜ストッパと対向して前記ストレーナポケットの前記流入端に隣接して配置される接合部で、前記ストレーナカートリッジに旋回可能に接続される請求項２４に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２６】
複数の前記膜が、前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うように前記ストレーナカートリッジに装着され、前記膜が、所定のパターンで前記ストレーナカートリッジ上に配置される請求項２２に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２７】
前記ストレーナポケットが、前記ストレーナポケットの前記流入端が共通方向を向くように、互いに略平行に延在する少なくとも２つの並列する列状に配置される請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２８】
前記ストレーナポケットが、前記流入端が共通軸に対して放射方向外側を向くように、略円形アレイ状に配置される請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２９】
複数の膜が、前記ストレーナポケットのそれぞれのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うように前記ストレーナカートリッジに装着される請求項２８に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３０】
前記ストレーナポケットの少なくともいくつかの前記流入端に対して前方に延在し、該流入端を少なくとも部分的に包囲するフレームをまとめて画定するように、前記ストレーナカートリッジに装着される複数の面板をさらに備える請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３１】
それぞれが開放流入端を画定する複数のストレーナポケットと、
前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うようにストレーナカートリッジに装着される複数の膜と、
を備えるストレーナカートリッジであって、
前記膜のそれぞれが、対応するストレーナポケットの前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、対応するストレーナポケットの前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を引き込むことのできる開位置まで、個々に移動可能であるストレーナカートリッジ。
【請求項３２】
前記膜のそれぞれが、所定の圧力荷重の印加で撓むように構成される弾性非有孔金属材料で作製され、前記膜のそれぞれの前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３３】
前記ストレーナカートリッジに含まれる前記ストレーナポケットの約５％の前記流入端が、前記膜のうち対応する膜によって少なくとも部分的に覆われる請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３４】
前記膜のうち対応する膜によって実質的に覆われる前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端に隣接して前記ストレーナカートリッジに装着される複数の膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパのそれぞれが、前記膜のうち対応する膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の圧力荷重の印加で前記膜のうち対応する膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３５】
前記膜のそれぞれが、前記膜ストッパのうち対応するストッパに対向して前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端に隣接して配置される接合部で、前記ストレーナカートリッジに旋回可能に接続される請求項３４に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３６】
前記ストレーナポケットが、前記ストレーナポケットの前記流入端が共通方向を向くように、互いに略平行に延在する複数の並列する列状に配置される請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３７】
前記ストレーナポケットの少なくともいくつかの前記流入端に対して前方に延在し、該流入端を少なくとも部分的に包囲するフレームをまとめて画定するように、前記ストレーナカートリッジに装着される複数の面板をさらに備える請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３８】
それぞれが流入端を含む少なくとも２つの円筒状に構成された管状主ストレーナ素子と、
前記流入端を覆うように前記主ストレーナ素子のうち少なくとも１つに装着される膜と、
を備えるストレーナカートリッジであって、
前記膜が、前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流に前記流入端を通過させることができる開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナカートリッジ。
【請求項３９】
前記膜が、互いに対して個々に移動可能である４つの膜四分円を画定する略円形の分割構造を有する請求項３８に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項４０】
前記主ストレーナ素子のうち対応する素子内に同心状に配置され、流入端を画定し、装着される膜を含み、前記流入端を覆う少なくとも１つの副ストレーナ素子をさらに備え、
前記副ストレーナ素子の前記膜が、前記副ストレーナ素子の前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、前記副ストレーナ素子の前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を引き込むことのできる開位置まで、選択的に移動可能である請求項３８に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項４１】
少なくとも２つの流体流入部を画定する少なくとも１つのストレーナカートリッジを備えるストレーナモジュールであって、
前記ストレーナカートリッジが、前記流入部のうち少なくとも１つが、流入部が実質的に遮断される閉状態から、流入部が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を引き込むことのできる開状態まで、選択的に移動可能であるように構成されるストレーナモジュール。
【請求項１】
プレナムダクトによって互いに流体接続される少なくとも２つのストレーナモジュールと、
前記プレナムダクトに流体結合される吸引ポンプと、
前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナシステムであって、
前記膜が、前記ストレーナモジュールのうち少なくとも１つが前記吸引ポンプから実質的に流体隔離される閉位置から、前記ストレーナモジュールのそれぞれが前記プレナムダクトを介して前記吸引ポンプと流体連通する開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナシステム。
【請求項２】
前記膜が、所定の吸引荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項１に記載のストレーナシステム。
【請求項３】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項２に記載のストレーナシステム。
【請求項４】
前記膜に隣接して前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置で正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項２に記載のストレーナシステム。
【請求項５】
前記膜が、前記膜ストッパに略対向して配置される接合部で、前記プレナムダクトに旋回可能に接続される請求項４に記載のストレーナシステム。
【請求項６】
前記膜の対向側の対応する側に隣接して前記プレナムダクト内に配置される第１および第２の膜ストッパを備え、前記第１の膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成されて、前記第２の膜ストッパは、地震の結果として前記膜が前記開位置を取ることを防止するように使用される請求項４に記載のストレーナシステム。
【請求項７】
互いに背中合わせに延在する複数の対向対を、その間に延在する前記プレナムダクトの一部と共に画定する、少なくとも２つの隣接列内に配置される複数のストレーナモジュールを備え、前記膜が、前記閉位置にあるとき、前記ストレーナモジュールの前記対向対のうちの１つを、前記吸引ポンプから流体隔離するように配置される請求項１に記載のストレーナシステム。
【請求項８】
プレナムダクトに流体接続される少なくとも２つのストレーナモジュールと、
前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナシステムであって、
前記膜が、前記ストレーナモジュールが互いに実質的に流体隔離される閉位置から、前記ストレーナモジュールが前記プレナムダクトを介して互いに流体連通する開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナシステム。
【請求項９】
前記膜が、所定の吸引荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項８に記載のストレーナシステム。
【請求項１０】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項９に記載のストレーナシステム。
【請求項１１】
前記膜に隣接して前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置で正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項９に記載のストレーナシステム。
【請求項１２】
前記膜が、前記膜ストッパに略対向して配置される接合部で、前記プレナムダクトに旋回可能に接続される請求項１１に記載のストレーナシステム。
【請求項１３】
前記膜の対向側の対応する側に隣接して前記プレナムダクト内に配置される第１および第２の膜ストッパを備え、前記第１の膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成されて、前記第２の膜ストッパは、地震の結果として前記膜が前記開位置を取ることを防止するように使用される請求項１１に記載のストレーナシステム。
【請求項１４】
互いに背中合わせに延在する複数の対向対を、その間に延在する前記プレナムダクトの一部と共に画定する、少なくとも２つの隣接列内に配置される複数のストレーナモジュールを備え、前記膜が、前記閉位置にあるとき、前記ストレーナモジュールの前記対向対のうちの１つを、残りの対向対から流体隔離するように配置される請求項８に記載のストレーナシステム。
【請求項１５】
互いに背中合わせに延在する複数の対向対を画定するように配置される複数のストレーナモジュールであって、前記ストレーナモジュールの前記対向対のそれぞれが、プレナムダクトによって互いに流体接続されるストレーナモジュールと、
前記プレナムダクトに流体結合される吸引ポンプと、
前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナシステムであって、
前記膜が、前記ストレーナモジュールの前記対向対のうち少なくとも１つが前記吸引ポンプから流体隔離される閉位置から、前記ストレーナモジュールの前記対向対のそれぞれが前記プレナムダクトを介して前記吸引ポンプと流体連通する開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナシステム。
【請求項１６】
前記膜が、所定の吸引荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項１５のストレーナシステム。
【請求項１７】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項１６に記載のストレーナシステム。
【請求項１８】
前記膜に隣接して前記プレナムダクト内に配置される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項１６に記載のストレーナシステム。
【請求項１９】
前記膜が、前記膜ストッパに略対向して配置される接合部で、前記プレナムダクトに旋回可能に接続される請求項１８に記載のストレーナシステム。
【請求項２０】
前記膜の対向側の対応する側に隣接して前記プレナムダクト内に配置される第１および第２の膜ストッパを備え、前記第１の膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の吸引荷重の印加で前記膜が前記開位置に屈曲することを許容するように寸法を設定され構成されて、前記第２の膜ストッパは、地震の結果として前記膜が前記開位置を取ることを防止するように使用される請求項１８に記載のストレーナシステム。
【請求項２１】
それぞれが開放流入端を画定する複数のストレーナポケットと、
前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うようにストレーナカートリッジに装着される少なくとも１つの膜と、
を備えるストレーナカートリッジであって、
前記膜が、前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を前記ストレーナポケット内に送り込むことができる開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナカートリッジ。
【請求項２２】
前記膜が、所定の圧力荷重の印加で撓むように構成される弾性材料で作製され、前記膜の前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２３】
前記膜が、非有孔弾性金属材料で作製される請求項２２に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２４】
前記膜によって実質的に覆われる前記ストレーナポケットの前記流入端に隣接して前記ストレーナカートリッジに装着される少なくとも１つの膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパは、前記膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の圧力荷重の印加で前記膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項２２に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２５】
前記膜が、前記膜ストッパと対向して前記ストレーナポケットの前記流入端に隣接して配置される接合部で、前記ストレーナカートリッジに旋回可能に接続される請求項２４に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２６】
複数の前記膜が、前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うように前記ストレーナカートリッジに装着され、前記膜が、所定のパターンで前記ストレーナカートリッジ上に配置される請求項２２に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２７】
前記ストレーナポケットが、前記ストレーナポケットの前記流入端が共通方向を向くように、互いに略平行に延在する少なくとも２つの並列する列状に配置される請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２８】
前記ストレーナポケットが、前記流入端が共通軸に対して放射方向外側を向くように、略円形アレイ状に配置される請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項２９】
複数の膜が、前記ストレーナポケットのそれぞれのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うように前記ストレーナカートリッジに装着される請求項２８に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３０】
前記ストレーナポケットの少なくともいくつかの前記流入端に対して前方に延在し、該流入端を少なくとも部分的に包囲するフレームをまとめて画定するように、前記ストレーナカートリッジに装着される複数の面板をさらに備える請求項２１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３１】
それぞれが開放流入端を画定する複数のストレーナポケットと、
前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端を実質的に覆うようにストレーナカートリッジに装着される複数の膜と、
を備えるストレーナカートリッジであって、
前記膜のそれぞれが、対応するストレーナポケットの前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、対応するストレーナポケットの前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を引き込むことのできる開位置まで、個々に移動可能であるストレーナカートリッジ。
【請求項３２】
前記膜のそれぞれが、所定の圧力荷重の印加で撓むように構成される弾性非有孔金属材料で作製され、前記膜のそれぞれの前記閉位置から前記開位置への移動が、その撓みによって促進される請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３３】
前記ストレーナカートリッジに含まれる前記ストレーナポケットの約５％の前記流入端が、前記膜のうち対応する膜によって少なくとも部分的に覆われる請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３４】
前記膜のうち対応する膜によって実質的に覆われる前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端に隣接して前記ストレーナカートリッジに装着される複数の膜ストッパをさらに備え、
前記膜ストッパのそれぞれが、前記膜のうち対応する膜を前記閉位置に正常に維持し、前記所定の圧力荷重の印加で前記膜のうち対応する膜が前記開位置へと屈曲することを許容するように寸法を設定され構成される請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３５】
前記膜のそれぞれが、前記膜ストッパのうち対応するストッパに対向して前記ストレーナポケットのうち対応するポケットの前記流入端に隣接して配置される接合部で、前記ストレーナカートリッジに旋回可能に接続される請求項３４に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３６】
前記ストレーナポケットが、前記ストレーナポケットの前記流入端が共通方向を向くように、互いに略平行に延在する複数の並列する列状に配置される請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３７】
前記ストレーナポケットの少なくともいくつかの前記流入端に対して前方に延在し、該流入端を少なくとも部分的に包囲するフレームをまとめて画定するように、前記ストレーナカートリッジに装着される複数の面板をさらに備える請求項３１に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項３８】
それぞれが流入端を含む少なくとも２つの円筒状に構成された管状主ストレーナ素子と、
前記流入端を覆うように前記主ストレーナ素子のうち少なくとも１つに装着される膜と、
を備えるストレーナカートリッジであって、
前記膜が、前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流に前記流入端を通過させることができる開位置まで、選択的に移動可能であるストレーナカートリッジ。
【請求項３９】
前記膜が、互いに対して個々に移動可能である４つの膜四分円を画定する略円形の分割構造を有する請求項３８に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項４０】
前記主ストレーナ素子のうち対応する素子内に同心状に配置され、流入端を画定し、装着される膜を含み、前記流入端を覆う少なくとも１つの副ストレーナ素子をさらに備え、
前記副ストレーナ素子の前記膜が、前記副ストレーナ素子の前記流入端が実質的に覆われる閉位置から、前記副ストレーナ素子の前記流入端が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を引き込むことのできる開位置まで、選択的に移動可能である請求項３８に記載のストレーナカートリッジ。
【請求項４１】
少なくとも２つの流体流入部を画定する少なくとも１つのストレーナカートリッジを備えるストレーナモジュールであって、
前記ストレーナカートリッジが、前記流入部のうち少なくとも１つが、流入部が実質的に遮断される閉状態から、流入部が少なくとも部分的に遮断されずに流体流を引き込むことのできる開状態まで、選択的に移動可能であるように構成されるストレーナモジュール。
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１４】
【図１５Ｃ】
【図１】
【図２】
【図４】
【図１１】
【図１３】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１４】
【図１５Ｃ】
【図１】
【図２】
【図４】
【図１１】
【図１３】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【公表番号】特表２０１３−５０７２５１（Ｐ２０１３−５０７２５１Ａ）
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３４２１４（Ｐ２０１２−５３４２１４）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５１００５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４６７５３
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５９６０１７８０８）コントロール コンポーネンツ インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５１００５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４６７５３
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５９６０１７８０８）コントロール コンポーネンツ インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
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