JP2009210398A - ダスト・よう素モニタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成を追加するのみで、モニタリング性能を損ねることなくポンプへの負担を大幅に減らすようにして、ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現するダスト・よう素モニタを提供する。
【解決手段】よう素モニタ３０の計測が不要な場合に電磁弁４１，４３を閉じてよう素モニタ３０の流路を閉にするとともに電磁弁７１を開いてバイパス流量制御部７０を全開状態とし、また、よう素モニタ３０の計測が必要な場合に電磁弁４１，４３を開いてよう素モニタ３０の流路を開にするとともに電磁弁７１を閉じてバイパス流量制御部７０を流路調節状態にするダスト・よう素モニタ１００とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子力施設及び周辺のモニタリングステーション等に設置されるダスト・よう素モニタに関する。

従来技術のダスト・よう素モニタについて図を参照しつつ簡単に説明する。図８は従来技術のダスト・よう素モニタの通常時の動作の説明図、図９は従来技術のダスト・よう素モニタの異常時の動作の説明図である。従来技術のダスト・よう素モニタ５００は、大別してダストモニタ５０１、よう素モニタ５０２、流路開閉部５０３、吸引制御部５０４、バイパス流路部５０５を備えている。このダスト・よう素モニタ５００では、ダストモニタ５０１とよう素モニタ５０２とが直列に構成された装置である。

通常時のダスト・よう素モニタ５００では、図８で示すように、ダストモニタ５０１のみ運転され、よう素モニタ５０２は運転されない。そこで、空気であるサンプリング流体は、流路開閉部５０３が流路を閉じることでダストモニタ５０１からバイパス流路部５０５へ迂回して流され、さらに吸引制御部５０４へと流される。この通常時においては、ダストモニタ５０１では２５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を流す必要がある。

一方、異常時のダスト・よう素モニタ５００では、図９で示すように、ダストモニタ５０１とよう素モニタ５０２との両方が運転される。そこで、サンプリング流体である空気は、流路開閉部５０３が流路を開いてダストモニタ５０１からよう素モニタ５０２へ流され、さらに吸引制御部５０４へと流される。

この異常時においては、ダストモニタ５０１では２５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を流す必要があり、また、よう素モニタ５０２では５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を流す必要がある。そこで、バイパス流路部５０５は流量調節弁５０５ａによりサンプリング流体を２００Ｌ／ｍｉｎ流すように調整されている。その結果としてよう素モニタ５０２では５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体が流れることとなる。このようにしてダストモニタリングやよう素モニタリングを行う。従来技術のダスト・よう素モニタ５００はこのようなものである。

また、背景技術として、例えば、特許文献１（特開平２−２２５８８号公報；発明の名称「放射性物質サンプリング装置」）がある。この放射性物質サンプリング装置は、ダスト・よう素モニタではないが、特許文献１の第１図で示すように、ダストやよう素を捕集した後に希ガスをサンプリングして希ガスのモニタリングを行っている。

また、他の背景技術として、例えば、特許文献２（特開平５−３０７０８４号公報；発明の名称「サンプリングラック装置」）がある。このサンプリングラック装置では、特許文献２の図１で示すように、事故時にはフィルタの目詰まりを回避するためサンプリング流体をバイパスさせている。

特開平２−２２５８８号公報（第１図） 特開平５−３０７０８４号公報（図１）

図８，図９で説明した従来技術のダスト・よう素モニタ５００は、その構造上、通常時でも異常時でもサンプリング流体が常にバイパス流路部５０５の流量調節弁５０５ａを通過することとなる。流量調節弁５０５ａは、異常時において２００Ｌ／ｍｉｎという定量のサンプリング流体をバイパス流路部５０５に流すことを主目的としており、通常時のことを考慮したものではない。通常時では、よう素モニタ５０２を運転しないため２５０Ｌ／ｍｉｎの全てのサンプリング流体がバイパス流路部５０５の流量調節弁５０５ａを流れてしまい、流量調節弁５０５ａで大きな圧力損失が発生する。

流量調節弁５０５ａでの圧力損失は、図９で示す異常時の圧力損失ΔＰ１２よりは、図８で示す通常時の圧力損失ΔＰ１１のほうが大きい。一般にポンプは流体を吸引する際にポンプの入口（真空側）の圧力が低い場合、ポンプの負担が重くなって寿命が短くなり、又、消費電力が大きいという傾向がある。ダスト・よう素モニタ５００の吸引制御部５０４でも通常時のポンプ５０４ａの負担が重く、異常時のポンプ５０４ａの負担が軽くなっている。しかしながら、モニタリングステーション等に設置されるようなダスト・よう素モニタ５００は通常時の運転が殆どで異常時のような運転は極めて少なく、ポンプ５０４ａの負担が重い状態が続くという問題があった。

特許文献１の第１図には希ガス放射能測定装置８の前段に流量調節弁６が配置される点が記載され、また、特許文献２の図１にも流量調節器７，１０を配置する点が記載されている。これらのような特許文献１，２に記載の発明でも、通常時にポンプへの負担が大きく、寿命が短くなり、又、消費電力が大きい傾向にあるという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構成を追加するのみで、モニタリング性能を損ねることなくポンプへの負担を大幅に減らすようにして、ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現するダスト・よう素モニタを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明によれば、
サンプリング流体が通流する本流路と、
本流路に配置され、サンプリング流体のダストを捕集してモニタリングするダストモニタと、
ダストモニタの下流側の本流路に配置され、通常時に本流路を閉じる閉状態と、異常時に本流路を開く開状態と、の切り換えを行う本流路開閉制御部と、
本流路開閉制御部の下流側の本流路に配置され、サンプリング流体のよう素を捕集してモニタリングするよう素モニタと、
ダストモニタの下流側であり、かつ本流路開閉制御部の上流側で本流路に接続され、よう素モニタをバイパスしてサンプリング流体を通流させるバイパス流路と、
バイパス流路に配置され、通常時にサンプリング流体をそのまま通流させる全開状態と、異常時に所定流量通流させる流量調節状態と、の切り換えを行うバイパス流量制御部と、
よう素モニタおよび本流路開閉制御部の下流側の本流路またはバイパス流量制御部の下流側のバイパス流路から流れるサンプリング流体を吸引する吸引制御部と、
本流路開閉制御部およびバイパス流量制御部と接続される制御駆動装置と、
を備え、この制御駆動装置は、
よう素モニタの計測が不要な場合に本流路を閉状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を全開状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
よう素モニタの計測が必要な場合に本流路を開状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を流量調節状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
として機能することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る発明によれば、
請求項１に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
γ線を検出して検出信号を制御駆動装置へ出力するセンサ部を備え、
制御駆動装置は、
γ線が設定値以下の場合にはよう素モニタの計測が不要な通常状態であると判断して、本流路を閉状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を全開状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
γ線が設定値以上の場合にはよう素モニタの計測が必要な異常状態であると判断して、本流路を開状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を流量調節状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
として機能することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る発明によれば、
請求項１に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
γ線を検出して検出信号を出力するセンサ部と、
センサ部および制御駆動装置が接続され、センサ部からの検出信号を入力して制御駆動装置を介して本流路開閉制御部およびバイパス流量制御部を制御する監視装置と、
を備え、監視装置は、
γ線が設定値以下の場合にはよう素モニタの計測が不要な通常状態であると判断して、本流路を閉状態とするように制御駆動装置を介して本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を全開状態とするように制御駆動装置を介してバイパス流量制御部を制御する手段と、
γ線が設定値以上の場合にはよう素モニタの計測が必要な異常状態であると判断して、本流路を開状態とするように制御駆動装置を介して本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を流量調節状態とするように制御駆動装置を介してバイパス流量制御部を制御する手段と、
として機能することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る発明によれば、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
前記バイパス流量制御部は、バイパス流路途中に設けられる流量調節弁と、流量調節弁を迂回するサブバイパス流路と、制御駆動装置により開閉駆動されてサブバイパス流路を開閉する電磁弁と、を備え、
電磁弁を開状態とすることでサブバイパス流路を介してサンプリング流体をそのまま通流させる全開状態とし、
電磁弁を閉状態とすることで流量調節弁を通過させてサンプリング流体を所定流量通流させる流量調節状態とする、
ことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る発明によれば、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
前記バイパス流量制御部は、バイパス流路途中に設けられる流量調節弁と、流量調節弁を迂回するサブバイパス流路と、バイパス流路に通流させるかサブバイパス流路に通流させるかの切り換えを行う三方弁と、を備え、
三方弁をサブバイパス流路へ切り換えることでサブバイパス流路を介してサンプリング流体をそのまま通流させる全開状態とし、
三方弁をバイパス流路へ切り換えることで流量調節弁を通過させてサンプリング流体を所定流量通流させる流量調節状態とする、
ことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る発明によれば、
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
前記吸引制御部は、流量計と、流量計からの流量に基づいて操作量を生成する流量指示調節計と、操作量に基づいて制御駆動信号を生成するインバータと、制御駆動信号に応じて吸引する流量を一定にするよう駆動するポンプと、を備えることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、簡易な構成を追加するのみで、モニタリング性能を損ねることなくポンプへの負担を大幅に減らすようにして、ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現するダスト・よう素モニタを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態のダスト・よう素モニタについて図を参照しつつ以下に説明する。図１は本形態のダスト・よう素モニタが設置されるモニタリングステーションの説明図であり、図１（ａ）はモニタリングステーションの設置についての説明図、図１（ｂ）はモニタリングステーションの内部構造についての説明図である。

モニタリングステーション１は、図１（ａ）に示すように、原子力施設２が設置される敷地境界内、または、敷地境界外の周辺に設置され、環境放射線を常時連続して監視する。原子力施設２としては例えば原子力発電所が挙げられる。

このモニタリングステーション１は、図１（ｂ）に示すように、ダスト・よう素モニタ１００、監視装置１０１、センサ部１０２、センサ部１０３を備えている。
ダスト・よう素モニタ１００は後述するが、ダスト・よう素モニタ１００の各種制御を行う制御駆動装置８０を内蔵しており、この制御駆動装置８０と監視装置１０１とが通信可能に接続されている。監視装置１０１は各種の制御や信号処理を行って、この制御駆動装置８０を介してダスト・よう素モニタ１００を制御する。監視装置１０１にはセンサ部１０２，１０３が通信可能に接続されている。センサ部１０２は、高レンジのγ線検出器である。センサ部１０３は、低レンジのγ線検出器である。監視装置１０１による動作については後述する。

続いて、本形態のダスト・よう素モニタ１００の詳細について図を参照しつつ説明する。図２は本形態のダスト・よう素モニタの構成図である。
ダスト・よう素モニタ１００は、本流路１０、ダストモニタ２０、よう素モニタ３０、本流路開閉制御部４０、吸引制御部５０、バイパス流路６０、バイパス流量制御部７０、制御駆動装置８０を備えている。

本流路１０は、サンプリング流体が流入される管である。本流路１０に対して、上流側からそれぞれ、ダストモニタ２０、本流路開閉制御部４０、よう素モニタ３０、本流路開閉制御部４０、吸引制御部５０の順に配管されている。

ダストモニタ２０は、ダストフィルタ２１、ダストモニタ検出器２２を備える。本流路１０を流れるサンプリング流体がダストフィルタ２１を通過するときにダストが捕集される。ダストモニタ検出器２２は、このダストに含まれる放射性物質について検出して検出データを出力し、図示しないデータ処理装置にて警報発生等の各種の処理を行う。

よう素モニタ３０は、よう素フィルタ３１、よう素モニタ検出器３２、をそれぞれ備える。
よう素フィルタ３１は、放射性物質として特によう素を捕集する。
よう素モニタ検出器３２は、本流路１０を流れるサンプリング流体がよう素フィルタ３１を通過するときに捕集したよう素について検出して検出データを出力し、図示しないデータ処理装置にて警報発生等の各種の処理を行う。

本流路開閉制御部４０は、電磁弁４１、流量計４２、電磁弁４３を備える。
電磁弁４１，４３は、本流路１０におけるサンプリング流体の流入を開閉する。
流量計４２は、よう素モニタ３０内でのサンプリング流体の流量を計測する。

吸引制御部５０は、流量計５１、警報接点付真空計５２、ポンプ５３、計器元弁５４を備える。
流量計５１は、吸引制御部５０内でのサンプリング流体の流量を計測する。
警報接点付真空計５２は、ポンプ５３の異常により圧力が所定上下限を逸脱するような場合にポンプ５３を停止させる。
ポンプ５３は、本流路１０内を吸引することでサンプリング流体を本流路１０内に通流させる。
計器元弁５４は、警報接点付真空計５２への流路を開閉する。

バイパス流路６０は、ダストモニタ２０と本流路開閉制御部４０との間で本流路１０から分岐し、また、本流路開閉制御部４０と吸引制御部５０との間で本流路１０に合流する、つまりよう素モニタ３０および本流路開閉制御部４０をバイパスする流路である。

バイパス流量制御部７０は、バイパス流路６０に流れるサンプリング流体の流量を調節する機能を有し、電磁弁７１、流量調節弁７２、サブバイパス流路７３を備える。
電磁弁７１が開いたときは殆どのサンプリング流体がサブバイパス流路７３および電磁弁７１を流れるため、流量調節弁７２を流れるサンプリング流体は僅かとなる。電磁弁７１が閉じたときは全てのサンプリング流体が流量調節弁７２を流れる。
流量調節弁７２は、異常時によう素モニタ３０を用いるときに、本流路１０に所定流量のサンプリング流体を流れるようにするため、バイパス流路６０に所定の流量のサンプリング流体が流れるように調整する。
サブバイパス流路７３は、流量調節弁７２をさらに迂回する流路であり流量調節弁７２の上下流でバイパス流路６０に接続される。

制御駆動装置８０は、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１，４３およびバイパス流量制御部７０の電磁弁７１に接続されており、これら電磁弁４１，４３，７１の開閉を行う。制御駆動の詳細については後述する。
ダスト・よう素モニタ１００の構成はこのようなものである。

続いてモニタリングステーション１におけるダスト・よう素モニタ１００のモニタリング処理について図を参照しつつ説明する。図３は本形態のダスト・よう素モニタの通常時の動作の説明図、図４は本形態のダスト・よう素モニタの異常時の動作の説明図である。なお、図３，図４ではサンプリング流体の流れを見やすい図とするため、図２で示した一部の構成の図示を省略している。

前提としてダスト・よう素モニタ１００が稼働開始直後であるとする。吸引制御部５０のポンプが稼働して２５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を吸引開始する。図１に示すサンプリングステーション１の監視装置１０１は、センサ１０２，１０３からの検出信号を入力し、γ線が異常状態か否かを判定する。γ線が通常状態であると判断した場合、監視装置１０１は制御駆動装置８０に対して通常時のモニタリングをダスト・よう素モニタ１００に行わせるように制御する。

このダスト・よう素モニタ１００に通常時のモニタリングを行わせるため、制御駆動装置８０は、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１，４３を閉状態となるように制御し、また、バイパス流量制御部７０の電磁弁７１を開状態となるように制御する。

まず、ダストモニタ２０へサンプリング流体が流れる。サンプリング流体の流量は、２５０Ｌ／ｍｉｎである。ダストフィルタ２１では放射性物質を含むダストが捕集されサンプリング流体は下流へ流れる。そして、ダストモニタ検出器２２がダストに付着した放射性物質の放射線を検出する。

ダストモニタ２０から流出したサンプリング流体は、図３で示すように、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１，４３により、よう素モニタ３０へは流れないで、バイパス流路６０のみに流れる。そして、バイパス流量制御部７０では、開状態である電磁弁７１を通じて２５０Ｌ／ｍｉｎのうち殆どのサンプリング流体が流れ、流量調節弁７２を流れるサンプリング流体は僅かである。そしてサンプリング流体は吸引制御部５０にて吸引されて排気される。
以後、異常事態が到来するまではサンプリングステーション１の監視装置１０１は、通常状態にあるものとしてこの状態を維持する制御信号を制御駆動装置８０へ送信し、制御駆動装置８０は、通常時のモニタリングを行うような制御を続けることとなる。

そして、γ線が設定値を超える異常事態が生じたものとする。
図１に示すサンプリングステーション１の監視装置１０１は、センサ１０２，１０３からの検出信号を入力し、γ線が異常状態であると判断した場合、監視装置１０１は制御駆動装置８０に対して異常時のモニタリングをダスト・よう素モニタ１００に行わせるように制御する。
このダスト・よう素モニタ１００に異常時のモニタリングを行わせるため、制御駆動装置８０は、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１，４３を開状態となるように制御し、また、バイパス流量制御部７０の電磁弁７１を閉状態となるように制御する。

続いてモニタリングを行う。まず、ダストモニタ２０へサンプリング流体が流れる。サンプリング流体の流量は、２５０Ｌ／ｍｉｎである。ダストフィルタ２１では放射性物質を含むダストが捕集されサンプリング流体は下流へ流れる。そして、ダストモニタ検出器２２がダストに付着した放射性物質の放射線を検出する。ダストモニタリングは通常時も異常時も行われる。

続いて、ダストモニタ２０から流出したサンプリング流体は、図４で示すように、よう素モニタ３０とバイパス流路６０の両方へ流れる。まず、バイパス流路６０では、２００Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体が流れる。バイパス流量制御部７０では電磁弁７１が閉じられているため全てのサンプリング流体が流量調節弁７２を流れる。流量調節弁７２は、２００Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を流すように調整されており、この流量調節弁７２により残る５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体がよう素モニタ３０へ流れる。

よう素モニタ３０では、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１を通過したサンプリング流体がよう素フィルタ３１を通過する。すると、よう素フィルタ３１ではγ線であるよう素を捕集する。よう素モニタ検出器３２では、よう素の放射線を検出する。このよう素フィルタ３１を通過したサンプリング流体は、本流路開閉制御部４０の流量計４２、電磁弁４３を通過する。そしてサンプリング流体は吸引制御部５０にて吸引されて排気される。異常時のモニタリングはこのようなものである。

このようなダスト・よう素モニタ１００によれば、図８，図９に示した従来技術と比較すると、バイパス流量制御部７０において電磁弁７１、流量調節計７２、サブバイパス流路７３という簡易な構成を追加するのみで、異常時におけるバイパス流量制御部７０での圧力損失ΔＰ２２（図４参照）よりも、通常時におけるバイパス流量制御部７０での圧力損失ΔＰ２１（図３参照）のほうを低くすることができ、モニタリング性能を損ねることなくポンプ５３の負担を大幅に減らすようにして、その結果ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現する。

続いて他の形態のダスト・よう素モニタについて図を参照しつつ以下に説明する。図５は他の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。
ダスト・よう素モニタ２００は、図１（ｂ）で示すように、ダスト・よう素モニタ２００の各種制御を行う制御駆動装置８０を内蔵している。なお、モニタリングステーション１内に設けられた他の構成については図１（ａ），（ｂ）と同じであり、重複する説明を省略する。

ダスト・よう素モニタ２００は、本流路１０、ダストモニタ２０、よう素モニタ３０、吸引制御部５０、バイパス流路６０、バイパス流量制御部７０’、制御駆動装置８０を備えている。ここに図２〜図４を用いて説明した先の形態と比較するとバイパス流量制御部７０’のみが相違し、他の構成は同じである。そこで、バイパス流量制御部７０’について重点的に説明し、他は先の説明と同じであるものとして同じ符号を付すとともに重複する説明を省略する。

バイパス流量制御部７０’は、バイパス流路６０に流れるサンプリング流体の流量を調節する機能を有し、三方弁７４、流量調節弁７５、サブバイパス流路７６を備える。
三方弁７４は、流量調節弁７５を通過させるバイパス流路６０か、流量調節弁７５を迂回するサブバイパス流路７６か、の何れか一方の流路を選択して流すことができる。
流量調節弁７５は、異常時でよう素モニタ３０を用いるときに、本流路１０に所定流量のサンプリング流体を流れるようにするため、バイパス流路６０に所定の流量のサンプリング流体が流れるように調整する。
サブバイパス流路７６は、流量調節弁７５をさらに迂回する流路であり流量調節弁７５の上流で三方弁７４と接続され、流量調節弁７５の下流でバイパス流路６０にそれぞれ接続される。

続いてモニタリングステーション１におけるダスト・よう素モニタ２００のモニタリング処理について説明する。
前提としてダスト・よう素モニタ２００が稼働開始直後であるとする。吸引制御部５０のポンプが稼働して２５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を吸引開始する。図１に示すサンプリングステーション１の監視装置１０１は、センサ１０２，１０３からの検出信号を入力し、γ線の異常状態か否かを判定する。γ線の通常状態であると判断した場合、監視装置１０１は制御駆動装置８０に対して通常時のモニタリングをダスト・よう素モニタ２００に行わせるように制御する。

このダスト・よう素モニタ２００に通常時のモニタリングを行わせるために、制御駆動装置８０は、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１，４３を閉状態となるように制御し、また、バイパス流量制御部７０’の三方弁７４をサブバイパス流路７６へ流すように制御する。

まず、ダストモニタ２０へサンプリング流体が流れる。サンプリング流体の流量は、２５０Ｌ／ｍｉｎである。ダストフィルタ２１ではダストが捕集されサンプリング流体は下流へ流れる。そして、ダストモニタ検出器２２がダストに付着した放射性物質の放射線を検出する。

ダストモニタ２０を流れたサンプリング流体は、よう素モニタ３０へは流れないで、バイパス流路６０のみを流れる。そして、バイパス流量制御部７０’では、三方弁７４を通じて２５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体がサブバイパス流路７６を流れる。
以後、異常事態が到来するまではサンプリングステーション１の監視装置１０１は、通常状態にあるものとしてこの状態を維持する制御信号を制御駆動装置８０へ送信し、制御駆動装置８０は、通常時のモニタリングを行うように制御を続けることとなる。

そして、γ線が設定値を超える異常事態が生じたものとする。
図１に示すサンプリングステーション１の監視装置１０１は、センサ１０２，１０３からの検出信号を入力し、γ線の異常状態であると判断した場合、監視装置１０１は制御駆動装置８０に対して異常時のモニタリングをダスト・よう素モニタ２００に行わせるように制御する。
このダスト・よう素モニタ２００に異常時のモニタリングを行わせるため、制御駆動装置８０は、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１，４３を開状態となるように制御し、また、バイパス流量制御部７０’の三方弁７４を流量調節弁７５へ流すように制御する。

モニタリングであるが、まず、ダストモニタ２０へサンプリング流体が流れる。このサンプリング流体の流量は、２５０Ｌ／ｍｉｎである。ダストフィルタ２１ではダストが捕集されサンプリング流体は下流へ流れる。そして、ダストモニタ検出器２２がダストに付着した放射性物質の放射線を検出する。ダストモニタリングは通常時も異常時も行われる。

すると、ダストモニタ２０から流出したサンプリング流体は、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１を経てよう素モニタ３０と、そしてバイパス流路６０と、両方に流れる。まず、バイパス流路６０では、２００Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体が流れる。バイパス流量制御部７０’では三方弁７４が流量調節弁７５側の弁を開いているため全てのサンプリング流体が流量調節弁７５を流れる。流量調節弁７５は２００Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体を流すように調整しており、この流量調節弁７５により残る５０Ｌ／ｍｉｎのサンプリング流体がよう素モニタ３０へ流れる。

よう素モニタ３０では、本流路開閉制御部４０の電磁弁４１を通過したサンプリング流体がよう素フィルタ３１を通過する。すると、よう素フィルタ３１ではγ線であるよう素を捕集する。よう素モニタ検出器３２では、よう素の放射線を検出する。このよう素フィルタ３１を通過したサンプリング流体は、本流路開閉制御部４０の流量計４２、電磁弁４３を通過する。そしてサンプリング流体は吸引制御部５０にて吸引されて排気される。異常時のモニタリングはこのようなものである。

このようなダスト・よう素モニタ２００によれば、図８，図９に示した従来技術と比較すると、バイパス流量制御部７０’において三方弁７４、流量調節弁７５、サブバイパス流路７６という簡易な構成を追加するのみで、異常時におけるバイパス流量制御部７０’での圧力損失よりも、通常時におけるバイパス流量制御部７０’での圧力損失のほうを低くすることができ、モニタリング性能を損ねることなくポンプ５３の負担を大幅に減らすようにして、その結果ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現する。

続いて他の形態のダスト・よう素モニタについて図を参照しつつ以下に説明する。図６は他の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。
ダスト・よう素モニタ３００は、図１（ｂ）で示すように、ダスト・よう素モニタ３００の各種制御を行う制御駆動装置８０を内蔵している。なお、モニタリングステーション１内における他の構成については図１（ａ），（ｂ）と同じであり、重複する説明を省略する。

ダスト・よう素モニタ３００は、本流路１０、ダストモニタ２０、よう素モニタ３０、本流路開閉制御部４０、吸引制御部５０’、バイパス流路６０、バイパス流量制御部７０、制御駆動装置８０を備えている。ここに図２〜図４を用いて説明した先の形態と比較すると吸引制御部５０’のみが相違し、他の構成は同じである。そこで、吸引制御部５０’について重点的に説明し、他は先の説明と同じであるものとして同じ符号を付すとともに重複する説明を省略する。

吸引制御部５０’は、流量計５１、警報接点付真空計５２、ポンプ５３、計器元弁５４、流量指示調節計５５、インバータ５６を備える。
流量計５１は、吸引制御部５０’内でのサンプリング流体の流量を計測する。
警報接点付真空計５２は、ポンプ５３の異常により圧力が所定上下限を逸脱するような場合にポンプ５３を停止させる。
ポンプ５３は、本流路１０内にサンプリング流体を吸引することでサンプリング流体を本流路１０内に通流させる。

計器元弁５４は、警報接点付真空計５２への流路を開閉する。
流量指示調節計５５は、流量計５１からの流量を入力し、ポンプ５３から排気されるサンプリング流体の流量が一定の流量（２５０ｍＬ／ｍｉｎ）となるような操作量ＭＶをインバータ５６に出力する。
インバータ５６は、操作量ＭＶに基づいて制御駆動信号を生成してポンプ５３を制御する。
正常時のモニタや異常時のモニタは先の形態と同様であり、重複する説明を省略する。

このようなダスト・よう素モニタ３００によれば、図８，図９に示した従来技術と比較すると、電磁弁７１、流量調節弁７２、サブバイパス流路７３という簡易な構成を追加したバイパス流量制御部７０とするのみで、異常時におけるバイパス流量制御部７０での圧力損失よりも、通常時におけるバイパス流量制御部７０での圧力損失のほうを低くすることができ、モニタリング性能を損ねることなくポンプ５３の負担を大幅に減らすようにして、その結果ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現する。
さらに吸引制御部５０’によるサンプリング流体の流量を一定値（例えば２５０ｍＬ／ｍｉｎ）として計測条件の安定化を果たし、計測精度を向上させる。

続いて他の形態のダスト・よう素モニタについて図を参照しつつ以下に説明する。図７は他の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。
ダスト・よう素モニタ４００は、図１（ｂ）に示すように、ダスト・よう素モニタ４００の各種制御を行う制御駆動装置８０を内蔵している。なお、モニタリングステーション１内の他の構成については図１（ａ），（ｂ）と同じであり、重複する説明を省略する。

ダスト・よう素モニタ４００は、本流路１０、ダストモニタ２０、よう素モニタ３０、、本流路開閉制御部４０、吸引制御部５０’、バイパス流路６０、バイパス流量制御部７０’、制御駆動装置８０を備えている。ここに図５を用いて説明した先の形態と比較すると吸引制御部５０’のみが相違し、他の構成は同じである。これら各構成については先の説明と同じであるものとして同じ符号を付すとともに重複する説明を省略する。

このようなダスト・よう素モニタ４００によれば、図８，図９に示した従来技術と比較すると、バイパス流量制御部７０’においてさらなる三方弁７４、流量調節弁７５、サブバイパス流路７６という簡易な構成を追加するのみで、異常時におけるバイパス流量制御部７０’での圧力損失よりも、通常時におけるバイパス流量制御部７０’での圧力損失のほうを低くすることができ、モニタリング性能を損ねることなくポンプ５３の負担を大幅に減らすようにして、その結果ポンプの長寿命化および消費電力の低減を実現する。
さらに吸引制御部５０’によるサンプリング流体の流量を一定値（例えば２５０ｍＬ／ｍｉｎ）として計測条件の安定化を果たし、計測精度を向上させる。

以上本発明のダスト・よう素モニタ１００，２００，３００，４００について説明した。なお、本形態では制御駆動装置８０に外付けの監視装置１０１が通信可能に接続され、この監視装置１０１にセンサ１０１，１０２が接続されるものとして説明した。しかしながら、上記したダスト・よう素モニタ１００，２００，３００，４００が、先に説明した監視装置１０１と制御駆動装置８０とを一体に構成した制御駆動装置とし、この制御駆動装置に接続されるセンサ１０１，１０２を備える形態としてもよい。これら構成は適宜選択される。

また、本形態では通常時では本流路１０およびバイパス流路６０に２５０Ｌ／ｍｉｎ流し、異常時にはバイパス流路６０にサンプリング流体を２００Ｌ／ｍｉｎ流すことにより、よう素モニタ３０にはサンプリング流体を５０Ｌ／ｍｉｎ流すものとして説明した。しかしながら、これら流量値は実情に応じて適宜変更される値であり、固定値ではない。このような流量値に拘わらず本発明の実施は可能である。

本発明を実施するための最良の形態のダスト・よう素モニタが設置されるモニタリングステーションの説明図であり、図１（ａ）はモニタリングステーションの設置についての説明図、図１（ｂ）はモニタリングステーションの内部構造についての説明図である。 本発明を実施するための最良の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。 本発明を実施するための最良の形態のダスト・よう素モニタの通常時の動作の説明図である。 本発明を実施するための最良の形態のダスト・よう素モニタの異常時の動作の説明図である。 他の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。 他の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。 他の形態のダスト・よう素モニタの構成図である。 従来技術のダスト・よう素モニタの通常時の動作の説明図である。 従来技術のダスト・よう素モニタの異常時の動作の説明図である。

符号の説明

１：モニタリングステーション
２：原子力施設
１００，２００，３００，４００：ダスト・よう素モニタ
１０：本流路
２０：ダストモニタ
２１：ダストフィルタ
２２：ダストモニタ検出器
３０：よう素モニタ
３１：よう素フィルタ
３２：よう素モニタ検出器
４０：本流路開閉制御部
４１：電磁弁
４２：流量計
４３：電磁弁
５０，５０’：吸引制御部
５１：流量計
５２：警報接点付真空計
５３：ポンプ
５４：計器元弁
５５：流量指示調節計
５６：インバータ
６０：バイパス流路
７０，７０’：バイパス流量制御部
７１：電磁弁
７２：流量調節弁
７３：サブバイパス流路
７４：三方弁
７５：流量調節弁
７６：サブバイパス流路
８０：制御駆動装置
１０１：監視装置
１０２：センサ部（高レンジ）
１０３：センサ部（低レンジ）
５００：ダスト・よう素モニタ
５０１：ダストモニタ
５０２：よう素モニタ
５０３：流路開閉部
５０４：吸引制御部
５０５：バイパス流路部

Claims (6)

1. サンプリング流体が通流する本流路と、
   本流路に配置され、サンプリング流体のダストを捕集してモニタリングするダストモニタと、
   ダストモニタの下流側の本流路に配置され、通常時に本流路を閉じる閉状態と、異常時に本流路を開く開状態と、の切り換えを行う本流路開閉制御部と、
   本流路開閉制御部の下流側の本流路に配置され、サンプリング流体のよう素を捕集してモニタリングするよう素モニタと、
   ダストモニタの下流側であり、かつ本流路開閉制御部の上流側で本流路に接続され、よう素モニタをバイパスしてサンプリング流体を通流させるバイパス流路と、
   バイパス流路に配置され、通常時にサンプリング流体をそのまま通流させる全開状態と、異常時に所定流量通流させる流量調節状態と、の切り換えを行うバイパス流量制御部と、
   よう素モニタおよび本流路開閉制御部の下流側の本流路またはバイパス流量制御部の下流側のバイパス流路から流れるサンプリング流体を吸引する吸引制御部と、
   本流路開閉制御部およびバイパス流量制御部と接続される制御駆動装置と、
   を備え、この制御駆動装置は、
   よう素モニタの計測が不要な場合に本流路を閉状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を全開状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
   よう素モニタの計測が必要な場合に本流路を開状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を流量調節状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
   として機能することを特徴とするダスト・よう素モニタ。
2. 請求項１に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
   γ線を検出して検出信号を制御駆動装置へ出力するセンサ部を備え、
   制御駆動装置は、
   γ線が設定値以下の場合にはよう素モニタの計測が不要な通常状態であると判断して、本流路を閉状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を全開状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
   γ線が設定値以上の場合にはよう素モニタの計測が必要な異常状態であると判断して、本流路を開状態とするように本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を流量調節状態とするようにバイパス流量制御部を制御する手段と、
   として機能することを特徴とするダスト・よう素モニタ。
3. 請求項１に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
   γ線を検出して検出信号を出力するセンサ部と、
   センサ部および制御駆動装置が接続され、センサ部からの検出信号を入力して制御駆動装置を介して本流路開閉制御部およびバイパス流量制御部を制御する監視装置と、
   を備え、監視装置は、
   γ線が設定値以下の場合にはよう素モニタの計測が不要な通常状態であると判断して、本流路を閉状態とするように制御駆動装置を介して本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を全開状態とするように制御駆動装置を介してバイパス流量制御部を制御する手段と、
   γ線が設定値以上の場合にはよう素モニタの計測が必要な異常状態であると判断して、本流路を開状態とするように制御駆動装置を介して本流路開閉制御部を制御するとともにバイパス流路を流量調節状態とするように制御駆動装置を介してバイパス流量制御部を制御する手段と、
   として機能することを特徴とするダスト・よう素モニタ。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
   前記バイパス流量制御部は、バイパス流路途中に設けられる流量調節弁と、流量調節弁を迂回するサブバイパス流路と、制御駆動装置により開閉駆動されてサブバイパス流路を開閉する電磁弁と、を備え、
   電磁弁を開状態とすることでサブバイパス流路を介してサンプリング流体をそのまま通流させる全開状態とし、
   電磁弁を閉状態とすることで流量調節弁を通過させてサンプリング流体を所定流量通流させる流量調節状態とする、
   ことを特徴とするダスト・よう素モニタ。
5. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
   前記バイパス流量制御部は、バイパス流路途中に設けられる流量調節弁と、流量調節弁を迂回するサブバイパス流路と、バイパス流路に通流させるかサブバイパス流路に通流させるかの切り換えを行う三方弁と、を備え、
   三方弁をサブバイパス流路へ切り換えることでサブバイパス流路を介してサンプリング流体をそのまま通流させる全開状態とし、
   三方弁をバイパス流路へ切り換えることで流量調節弁を通過させてサンプリング流体を所定流量通流させる流量調節状態とする、
   ことを特徴とするダスト・よう素モニタ。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載のダスト・よう素モニタにおいて、
   前記吸引制御部は、流量計と、流量計からの流量に基づいて操作量を生成する流量指示調節計と、操作量に基づいて制御駆動信号を生成するインバータと、制御駆動信号に応じて吸引する流量を一定にするよう駆動するポンプと、を備えることを特徴とするダスト・よう素モニタ。

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