JP2016223807A

JP2016223807A - 放射性ガス除去装置

Info

Publication number: JP2016223807A
Application number: JP2015107643A
Authority: JP
Inventors: 森　宣久; Norihisa Mori; 宣久森; 上島　直幸; Naoyuki Ueshima; 直幸上島
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: JP6377019B2

Abstract

【課題】放射性ガスの除去性能が確保された状態で使用できる放射性ガス除去装置を提供する。【解決手段】送風機３により流通路２の一端２ａから他端２ｂに流通されるガスを加熱する加熱部４と、加熱されたガスに含まれる放射性物質を除去する放射性ガスフィルタ５と、放射性ガスフィルタの下流側で流通路の他端よりも手前に設けられ流通路の他端側を開閉する一方で流通路を外部に対して開閉する切換部６と、流通路外のガス温度を検出する第一温度検出部７と、流通路内の放射性ガスフィルタの下流側のガス温度を検出する第二温度検出部８と、切換部を制御して流通路の他端側を閉止すると共に流通路を外部に対して開放し、かつ第一温度検出部の検出温度が設定温度以下の場合に加熱部を稼働し、第二温度検出部の検出温度が第一温度検出部の検出温度以上の場合に切換部を制御して流通路の他端側を開放すると共に流通路を外部に対して閉止する制御部９とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、放射性ガスを除去する放射性ガス除去装置に関する。

従来、例えば、特許文献１では、処理対象ガス中のよう素をよう素吸着材により吸着するにあたり、加熱装置により処理対象ガスを加熱し、かつ加熱装置に流入する処理対象ガスの第一温度と、よう素吸着材に流入する処理対象ガスの第二温度とを計測して、第二温度が第一温度に所定温度を加算した値になるように加熱装置を制御することが示されている。

また、従来、例えば、特許文献２では、ケーシング内に、ガス中に含まれる放射性よう素および放射性よう化メチルならびに放射性物質を吸着する放射性ガスフィルタと、放射性ガスフィルタよりもガスの流通の上流側に設けられてケーシングの内部を流通されるガスを加熱する加熱部と、加熱部よりもガスの流通の上流側に設けられ加熱部に至るガスの温度を計測する上流側温度計と、加熱部よりもガスの流通の下流側で放射性ガスフィルタよりもガスの流通の上流側に設けられ放射性ガスフィルタに至るガスの温度を計測する下流側温度計と、上流側温度計により計測されるガスの温度とともに、下流側温度計により計測されるガスの温度に基づいて加熱部を制御する制御部と、を備えることが示されている。

特開２０１３−１５６１６８号公報特開２０１４−３５２８６号公報

特許文献１には、以下の記載がある。「従来から用いられているよう素吸着材は、排ガス中の温度および湿度、とりわけ湿度の影響を受けやすく、排ガス中の湿度が高い場合には、よう素吸着材のよう素除去性能は低下し、高効率で放射性よう素を安定して除去することはできなかった。また、温度、湿度がよう素吸着材のよう素除去性能におよぼす影響も明確でなく、温度３０℃、相対湿度９３％ＲＨ〜９６％ＲＨという実際の環境条件を加味した上で比較的低温、高湿度の厳しい検査条件となっていた。」

そして、上述した特許文献１，２に記載の発明は、よう素を吸着するフィルタに流通されるガスの温度を上昇させることで、ガスの相対湿度を低くしてフィルタの性能を向上させる。

しかしながら、大気（外気）の温度が上述した条件よりも低温で多湿度の雰囲気において、装置を起動した直後では、ガスの温度はまだ低く相対湿度が高いままであることから、フィルタの除去性能が低く、このフィルタを通過したガスに含まれる放射性よう素および放射性よう化メチルならびに放射性物質が人体に影響を及ぼすおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、放射性ガスの除去性能が確保された状態で使用することのできる放射性ガス除去装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の放射性ガス除去装置は、ガスの流通が可能な一連の通路をなす流通路と、流通路の一端から他端にガスを流通させる送風機と、前記流通路内のガスを加熱する加熱部と、前記加熱部の下流側で前記流通路内のガスに含まれる放射性物質を除去する放射性ガスフィルタと、前記放射性ガスフィルタの下流側であって前記流通路の他端よりも手前の部位に設けられて前記流通路の他端側を開閉する一方で前記流通路を外部に対して開閉する切換部と、前記流通路外のガスの温度を検出する第一温度検出部と、前記流通路内であって前記放射性ガスフィルタの下流側のガスの温度を検出する第二温度検出部と、前記送風機の稼働に伴って前記流通路の他端側を閉止すると共に前記流通路を外部に対して開放して前記切換部を制御し、かつ前記第一温度検出部により検出された温度が設定温度以下の場合に前記加熱部を稼働し、その後、前記第二温度検出部により検出された温度が前記第一温度検出部の温度よりも高い所定温度に達した場合に前記流通路の他端側を開放すると共に前記流通路を外部に対して閉止して前記切換部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

この放射性ガス除去装置によれば、外気温度が設定温度以下の場合は、放射性ガスフィルタにより望ましいよう素除去効率が得られる相対湿度になるまでガスを流通路の一端から排出することを止め、放射性ガスフィルタにより望ましいよう素除去効率が得られる範囲となった場合にガスを流通路の一端から排出することができる。この結果、放射性ガスの除去性能が確保された状態で使用することができる。

また、本発明の放射性ガス除去装置では、前記流通路内であって前記加熱部と前記放射性ガスフィルタとの間のガスの温度を検出する第三温度検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第三温度検出部により検出された温度が前記第一温度検出部により検出された温度を超えない場合は、前記流通路の他端側を閉止すると共に流通路を外部に対して開放して前記切換部を制御することを特徴とする。

この放射性ガス除去装置によれば、加熱部により外気温度が昇温されていない、つまり加熱部が故障などで機能していない場合、一端から流通路内に流通するガスが、流通路内を通過しつつ連通路から外部に排出されて他端から排出されない。この結果、加熱部の性能を確認することができ、性能が担保されない場合は他端からのガスの排出を止めることができる。

また、本発明の放射性ガス除去装置では、前記切換部において前記流通路を外部に対して開閉する部位と、前記流通路における前記加熱部の上流側とを接続する連通路をさらに備えることを特徴とする。

この放射性ガス除去装置によれば、一端から流通路内に流通するガスを、加熱部の上流側に戻して循環させる。このため、加熱部を稼働していない場合では、送風機の稼働に伴う昇温効果を高めることができ、加熱部を稼働している場合では、加熱部の昇温効果を高めることができる。

また、本発明の放射性ガス除去装置では、前記放射性ガスフィルタに至るガスを加温する加温部をさらに備えることを特徴とする。

この放射性ガス除去装置によれば、加温部により放射性ガスフィルタに至るガスを加温する。このため、放射性ガスフィルタに至るガスの相対湿度を低下させることができる。

また、本発明の放射性ガス除去装置では、装置を保温する保温部をさらに備えることを特徴とする。

この放射性ガス除去装置によれば、保温部により放射性ガスフィルタに至るガスを保温する。このため、放射性ガスフィルタに至るガスの相対湿度を維持または低下させることができる。

本発明によれば、放射性ガスの除去性能が確保された状態で使用することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図２は、本発明の実施形態１に係る放射性ガス除去装置におけるフィルタ部の構成図である。図３は、温度・湿度におけるガス中放射性物質の除去効率の関係を示す図である。図４は、外気を５℃昇温した場合の空気温度と湿度の関係を示す図である。図５は、外気を１０℃昇温した場合の空気温度と湿度の関係を示す図である。図６は、本発明の実施形態１に係る放射性ガス除去装置の動作を示すフローチャートである。図７は、本発明の実施形態２に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図８は、本発明の実施形態２に係る放射性ガス除去装置の動作を示すフローチャートである。図９は、本発明の実施形態３に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図１０は、本発明の実施形態４に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図１１は、本発明の実施形態５に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図１２は、本発明の実施形態６に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図１３は、本発明の実施形態７に係る放射性ガス除去装置の構成図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

原子力発電所などの原子力施設においては、周辺環境を保全する観点から放射性ガス、特に単体よう素（^１２９Ｉ_２、^１３１Ｉ_２、^１３３Ｉ_２）やよう化メチル（ＣＨ_３ ^１２９Ｉ、ＣＨ_３ ^１３１Ｉ、ＣＨ_３ ^１３３Ｉ）を主成分とする有機よう素化合物からなる放射性よう素の放出量の低減を図ることが重要な課題となっている。

［実施形態１］
図１は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図２は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置におけるフィルタ部の構成図である。

図１に示すように、本実施形態の放射性ガス除去装置１は、流通路２と、送風機３と、加熱部４と、放射性ガスフィルタ５と、切換部６と、第一温度検出部７と、第二温度検出部８と、制御部９と、を備える。

流通路２は、ガスの流通が可能な一連の通路であって、一端２ａおよび他端２ｂが開放して構成されている。

送風機３は、流通路２の途中に設けられてガスを流通路２の一端２ａから他端２ｂに流通させる。

加熱部４は、流通路２内に設けられて流通路２内のガスを加熱する。加熱部４は、例えば、電気ヒータにより構成される。加熱部４は、流通路２のガスの上流側となる一端２ａ側に設けられている。

放射性ガスフィルタ５は、流通路２内であって、加熱部４よりもガスの下流側に設けられている。放射性ガスフィルタ５は、流通路２内を流通されるガス中に含まれる放射性よう素および放射性よう化メチルを吸着する。具体的に、放射性ガスフィルタ５は、母体を構成する基材と、この基材に添着される添着物質とを含む。基材に用いられる材料としては、特に限定されるものではなく、表面に複数の細孔を有するものであればよく、例えば、活性炭、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル、活性白土などが挙げられる。ゼオライトとしては、天然ゼオライトまたは合成ゼオライトのどちらでもよい。また、ゼオライトとして、モルデナイト系ゼオライトなどが挙げられる。基材は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。また、放射性ガスフィルタ５は、添着物質として、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ：Tri−Ethylene−Di−Amine）またはよう化カリウム（ＫＩ）を含む。この放射性ガスフィルタ５は、上記構成により、放射性よう素および放射性よう化メチルを吸着する。

本実施形態において、放射性ガスフィルタ５は、フィルタ部に含まれる。フィルタ部は、図２に示すように、周囲が外壁で囲まれた筒状等（四角形状もある）に形成されて一端５Ａａ側および他端５Ａｂが開放されたケーシング５Ａを有している。ケーシング５Ａは、一端５Ａａ側がガスの上流側となり他端５Ａｂがガスの下流側となって流通路２の途中に設けられる。そして、フィルタ部は、ケーシング５Ａ内に、一端５Ａａ側から粗フィルタ５Ｂ、上流側高性能フィルタ５Ｃ、放射性ガスフィルタ５、および下流側高性能フィルタ５Ｄが設けられている。粗フィルタ５Ｂは、例えば、対象粒子径が５０μｍ以上の空気濾過フィルタや、対象粒子径が２５μｍ以上の中高性能フィルタが適用される。上流側高性能フィルタ５Ｃおよび下流側高性能フィルタ５Ｄは、例えば、対象粒子径が０．１５μｍで９９．９７％の除去効率のＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）が適用される。なお、放射性ガスフィルタ５は、ガスの流通方向に複数層配置されていてもよい。

図１に示した切換部６は、放射性ガスフィルタ５（フィルタ部）よりもガスの下流側であって流通路２の他端２ｂよりも手前の部位に設けられている。切換部６は、流通路２の他端２ｂ側を開閉する一方で流通路２を外部に対して開閉する。具体的に、切換部６は、流通路２の他端２ｂ側に設けられた第一開閉弁６Ａと、流通路２から外部に分岐して連通する連通路６Ｂａに設けられた第二開閉弁６Ｂと、で構成される。すなわち、第一開閉弁６Ａの開閉動作により流通路２の他端２ｂ側を開閉する。また、第二開閉弁６Ｂの開閉動作により流通路２を外部に対して開閉する。

第一温度検出部７は、流通路２外のガスの温度を検出する。本実施形態において第一温度検出部７は、流通路２外であって外気温度を検出する。なお、外気温度とは、放射性ガス除去装置１が配置される周囲の温度であって、放射性ガス除去装置１が屋外に配置された場合は大気温度であり、放射性ガス除去装置１が屋内に配置された場合は屋内の空気温度である。なお、第一温度検出部７は加熱部４の上流側の流路２ａ中に設置しても差し支えない。

第二温度検出部８は、流通路２内であって放射性ガスフィルタ５の下流側のガスの温度を検出する。すなわち、第二温度検出部８は、ガスの流通方向において放射性ガスフィルタ５の直後に配置されている。

制御部９は、第一温度検出部７および第二温度検出部８により検出されるガスの温度に基づいて、送風機３、加熱部４、切換部６を制御する。具体的に、制御部９は、ガスの温度および湿度によるガス中放射性物質の除去効率の関係に基づいて切換部６を制御する。

ここで、図３は、温度・湿度におけるガス中放射性物質の除去効率の関係を示す図である。図４は、外気を５℃昇温した場合の空気（ガス）温度と湿度の関係を示す図である。図５は、外気を１０℃昇温した場合の空気温度と湿度の関係を示す図である。

図３において、Ａは、相対湿度９５％ＲＨにおける各温度条件におけるよう素吸着材のよう素除去効率であり、Ｂは、相対湿度９０％ＲＨにおける各温度条件におけるよう素吸着材のよう素除去効率であり、Ｃは、相対湿度８５％ＲＨにおける各温度条件におけるよう素吸着材のよう素除去効率であり、Ｄは、相対湿度８０％ＲＨにおける各温度条件におけるよう素吸着材のよう素除去効率であり、Ｅは、相対湿度７０％ＲＨにおける各温度条件におけるよう素吸着材のよう素除去効率である。そして、Ａは、よう素フィルタのよう素除去効率を規定したＡＳＴＭ−Ｄ３８０９に基づくものである。この規定では、温度３０℃、相対湿度９３％ＲＨ〜９６％ＲＨの検査条件においてよう素除去効率を規定している。すなわち、上記の検査条件で得られた値よりも破線の上側の範囲であれば、これより高い除去効率となることから、望ましいよう素除去効率となっている。温度が規定する３０℃でなくても、湿度が規定する範囲よりも低ければ、望ましいよう素除去効率が得られることがわかる。

図４において、Ｆは、相対湿度１００％ＲＨの状態において外気を５℃昇温した後の相対湿度であり、Ｆ１は０℃から５℃に昇温した場合、Ｆ２は、５℃から１０℃に昇温した場合、Ｆ３は、１０℃から１５℃に昇温した場合、Ｆ４は、１５℃から２０℃に昇温した場合、Ｆ５は、２０℃から２５℃に昇温した場合、Ｆ６は、２５℃から３０℃に昇温した場合、Ｆ７は、３０℃から３５℃に昇温した場合、Ｆ８は、３５℃から４０℃に昇温した場合である。Ｇは、相対湿度９０％ＲＨの状態において外気を５℃昇温した後の相対湿度であり、Ｇ１は０℃から５℃に昇温した場合、Ｇ２は、５℃から１０℃に昇温した場合、Ｇ３は、１０℃から１５℃に昇温した場合、Ｇ４は、１５℃から２０℃に昇温した場合、Ｇ５は、２０℃から２５℃に昇温した場合、Ｇ６は、２５℃から３０℃に昇温した場合、Ｇ７は、３０℃から３５℃に昇温した場合である。Ｈは、相対湿度８０％ＲＨの状態において外気を５℃昇温した後の相対湿度であり、Ｈ１は０℃から５℃に昇温した場合、Ｈ２は、５℃から１０℃に昇温した場合、Ｈ３は、１０℃から１５℃に昇温した場合、Ｈ４は、１５℃から２０℃に昇温した場合、Ｈ５は、２０℃から２５℃に昇温した場合、Ｈ６は、２５℃から３０℃に昇温した場合である。Ｉは、相対湿度７０％ＲＨの状態において外気を５℃昇温した後の相対湿度であり、Ｉ１は０℃から５℃に昇温した場合、Ｉ２は、５℃から１０℃に昇温した場合、Ｉ３は、１０℃から１５℃に昇温した場合、Ｉ４は、１５℃から２０℃に昇温した場合、Ｉ５は、２０℃から２５℃に昇温した場合、Ｉ６は、２５℃から３０℃に昇温した場合である。なお、上記は計算結果の一例である。

図５において、Ｊは、相対湿度１００％ＲＨの状態において外気を１０℃昇温した後の相対湿度であり、Ｊ１は０℃から１０℃に昇温した場合、Ｊ２は、５℃から１５℃に昇温した場合、Ｊ３は、１０℃から２０℃に昇温した場合、Ｊ４は、１５℃から２５℃に昇温した場合、Ｊ５は、２０℃から３０℃に昇温した場合、Ｊ６は、２５℃から３５℃に昇温した場合、Ｊ７は、３０℃から４０℃に昇温した場合、Ｊ８は、３５℃から４５℃に昇温した場合である。Ｋは、相対湿度９０％ＲＨの状態において外気を１０℃昇温した後の相対湿度であり、Ｋ１は０℃から１０℃に昇温した場合、Ｋ２は、５℃から１５℃に昇温した場合、Ｋ３は、１０℃から２０℃に昇温した場合、Ｋ４は、１５℃から２５℃に昇温した場合、Ｋ５は、２０℃から３０℃に昇温した場合、Ｋ６は、２５℃から３５℃に昇温した場合である。Ｌは、相対湿度８０％ＲＨの状態において外気を１０℃昇温した後の相対湿度であり、Ｌ１は０℃から１０℃に昇温した場合、Ｌ２は、５℃から１５℃に昇温した場合、Ｌ３は、１０℃から２０℃に昇温した場合、Ｌ４は、１５℃から２５℃に昇温した場合、Ｌ５は、２０℃から３０℃に昇温した場合である。Ｍは、相対湿度７０％ＲＨの状態において外気を１０℃昇温した後の相対湿度であり、Ｍ１は０℃から１０℃に昇温した場合、Ｍ２は、５℃から１５℃に昇温した場合、Ｍ３は、１０℃から２０℃に昇温した場合、Ｍ４は、１５℃から２５℃に昇温した場合、Ｍ５は、２０℃から３０℃に昇温した場合である。なお、上記は計算結果の一例である。

従って、図４に示すように、温度を５℃昇温することで、相対湿度は図３における望ましいよう素除去効率が得られる範囲に至ることがわかる。また、図５に示すように、温度を１０℃昇温すれば、相対湿度は図３における望ましいよう素除去効率が得られるのにより十分な範囲に至ることがわかる。そして、元の外気の温度が５℃以下の場合に、１０℃まで昇温させることで相対湿度が図３における望ましいよう素除去効率が得られる範囲に至ることがわかる。

そこで、制御部９において、第一温度検出部７が検出する元の外気の温度を設定温度として、この設定温度が５℃以下であれば、加熱部４により流通路２内に流通するガスの温度を昇温させることを判断することができる。そして、加熱部４により昇温した後に第二温度検出部８が検出する放射性ガスフィルタ５を通過したガスの温度を所定温度として、この所定温度が１０℃以上であれば、相対湿度が図３における望ましいよう素除去効率が得られる範囲に至っていることを判断することができる。制御部９は、これらの判断により加熱部４を制御したり、切換部６を制御したりする。

また、本実施形態において、放射性ガス除去装置１は、図１に示すように、流通路２の他端２ｂが、部屋５０に接続される。部屋５０は、壁、天井および床により囲まれたものである。この部屋５０は、例えば、原子力設備を制御・監視するために原子炉建屋内に設置される制御室、会議や居住するために原子炉建屋内に設置される居室、原子力設備の事故時などに原子力設備を制御・監視するために原子炉建屋外に設置される代替制御室、原子力設備の事故時などに会議や居住するために原子炉建屋外に設置される代替居室、原子力設備の事故時などに原子力設備に従事する人や原子力設備近くの住民が避難するための非常用居室、原子力設備近くにある病院や介護施設などがある。本実施形態において、部屋５０は、放射性ガス除去装置１を経たガスが供給されると共に内部の空気を排気部５１から排出する。また、図には明示しないが、部屋５０は、内部の気圧低下と空気の損失を最小限にしつつ、内外に行き来を行うためのチェンジングエリアが設けられている。また、図には明示しないが、部屋５０は、内部の温度や湿度を適宜保つための空調設備が必要に応じて設けられている。また、図には明示しないが、部屋５０は、部屋５０の内部の圧力が部屋５０の外部の圧力（大気圧）よりも高くなるように調整する圧力調整手段を有する。

図６は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の動作を示すフローチャートである。例えば、原子力施設において事故が発生した場合（ステップＳ１）、部屋５０への避難が行われるが、その準備として制御部９は、送風機３を稼働する（ステップＳ２）と共に、切換部６の第一開閉弁６Ａを閉じて流通路２の他端２ｂを閉止し、第二開閉弁６Ｂを開けて流通路２を外部に対して開放する（ステップＳ３）。このようにすることで、一端２ａから流通路２内に流通して放射性ガスフィルタ５を通過するガスは、流通路２内を通過しつつ連通路６Ｂａから外部に排出されて部屋５０には至らない。その後、制御部９は、第一温度検出部７により検出された温度（外気温度）を取得し、この温度が設定温度（本実施形態では５℃）以下である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、加熱部４を稼働する（ステップＳ５）。その後、制御部９は、第二温度検出部８により検出された温度（放射性ガスフィルタ５を通過したフィルタ温度）を取得し、この温度が所定温度（本実施形態では１０℃）以上である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、切換部６の第一開閉弁６Ａを開けて流通路２の他端２ｂを開放し、第二開閉弁６Ｂを閉じて流通路２を外部に対して閉止し（ステップＳ７）、本制御を終了する。このようにすることで、一端２ａから流通路２内に流通して設定温度以上となって放射性ガスフィルタ５を通過するガスは、流通路２内を通過して部屋５０に供給される。また、ステップＳ６において所定温度未満である場合は（ステップＳ６；Ｎｏ）、所定温度以上となるまでフィルタ温度を監視する。また、ステップＳ４において設定温度を超えていれば（ステップＳ４：Ｎｏ）、切換部６の第一開閉弁６Ａを開けて流通路２の他端２ｂを開放し、第二開閉弁６Ｂを閉じて流通路２を外部に対して閉止する（ステップＳ７）。

このように、本実施形態の放射性ガス除去装置１は、外気温度が設定温度以下の場合は、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる相対湿度になるまで部屋５０へのガスの供給を止め、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる範囲となったガスを部屋５０に供給することができる。この結果、放射性ガスの除去性能が確保された状態で使用することができる。

なお、第二温度検出部８と共に、湿度検出部（図示せず）を配置するか、第二温度検出部８を温湿度計とすることで、湿度を直接的に検出することができ、この湿度の検出により制御部９は、適した相対湿度であることを判断することができる。

なお、送風機３の吐出圧が５ｋＰａ程度であれば、送風機３の稼働に伴い５℃以上の昇温が期待できるため、加熱部４として能力を抑えた小型のものを採用することができ、加熱部４が電気ヒータの場合に消費電力を低減することができる。

なお、送風機３は、図１において加熱部４と放射性ガスフィルタ５との間に設けられているが、加熱部４よりもガスの上流側や、放射性ガスフィルタ５と切換部６との間に設けられていてもよい。

［実施形態２］
図７は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。図８は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の動作を示すフローチャートである。

本実施形態は、上述した実施形態１と比較して第三温度検出部１０を備える点が異なり、その他は同様である。従って、上述した実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

第三温度検出部１０は、流通路２内であって加熱部４の下流側のガスの温度を検出する。すなわち、第三温度検出部１０は、ガスの流通方向において加熱部４の直後に配置されている。

図６に示す上述した実施形態１における動作において、制御部９は、加熱部４を稼働した場合（ステップＳ５）、第一温度検出部７により検出された温度（外気温度）を取得すると共に、第三温度検出部１０により検出された温度（加熱部４を経た加熱部下流温度）を所得し、図８に示すように、加熱部下流温度が外気温度を超えている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、本制御を終了する。一方、ステップＳ１１において、加熱部下流温度が外気温度を超えていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、切換部６の第一開閉弁６Ａを閉じて流通路２の他端２ｂを閉止し、第二開閉弁６Ｂを開けて流通路２を外部に対して開放し（ステップＳ１２）、本制御を終了する。

このようにすることで、加熱部４により外気温度が昇温されていない、つまり加熱部４が故障などで機能していない場合、一端２ａから流通路２内に流通するガスが、流通路２内を通過しつつ連通路６Ｂａから外部に排出されて部屋５０には至らない。この結果、加熱部４の性能を確認することができ、このように、加熱部の性能が担保されない場合は部屋５０へのガスの供給を止めることができる。

［実施形態３］
図９は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。

本実施形態は、上述した実施形態１と比較して切換部６の連通路６Ｂａの構成が異なり、その他は同様である。従って、上述した実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態は、上述した実施形態２に適用することができる。

図９に示すように、連通路６Ｂａは、一端が流通路２における放射性ガスフィルタ５（フィルタ部）の下流側と第一開閉弁６Ａとの間に連通され、他端が流通路２の一端２ａ側であって加熱部４の上流側に連通され、途中に第二開閉弁６Ｂが設けられている。すなわち、連通路６Ｂａは、切換部６において流通路２を外部に対して開閉する部位と、流通路２における加熱部４の上流側とを接続する。

従って、本実施形態の放射性ガス除去装置１によれば、切換部６の第一開閉弁６Ａを閉じて流通路２の他端２ｂを閉止し、第二開閉弁６Ｂを開けて流通路２を外部に対して開放すると、放射性ガスフィルタ５を通過した流通路２内のガスが連通路６Ｂａを介して加熱部４の上流側に戻されて循環することになる。このため、加熱部４を稼働していない場合では、送風機３の稼働に伴う昇温効果を高めることができ、加熱部４を稼働している場合では、加熱部４の昇温効果を高めることができる。この結果、放射性ガスフィルタ５に至るガスの相対湿度が高められ、外気温度が設定温度を超える場合は、送風機３の稼働に伴う昇温効果を高めて放射性ガスフィルタ５によるよう素除去効率を向上することができ、外気温度が設定温度以下の場合は、加熱部４の昇温効果を高めて、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる相対湿度の範囲により早く到達させることができる。

［実施形態４］
図１０は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。

本実施形態は、上述した実施形態１と比較して放射性ガスフィルタ５の上流側に加温部１１をさらに設ける点が異なり、その他は同様である。従って、上述した実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態は、上述した実施形態２および実施形態３に適用することができる。

図１０に示すように、加温部１１は、放射性ガスフィルタ５の上流側であって加熱部４の下流側に設けられて放射性ガスフィルタ５に至るガスを加温する。加温部１１は、例えば、電気ヒータにより構成される。加温部１１は、流通路２内に設けられていてもよいが、上述したフィルタ部のケーシング５Ａ内であって粗フィルタ５Ｂの上流側に設けられていてもよい。

従って、本実施形態の放射性ガス除去装置１によれば、加温部１１により放射性ガスフィルタ５に至るガスを加温することで、放射性ガスフィルタ５に至るガスの相対湿度を低下させることができる。この結果、外気温度が設定温度を超える場合は、放射性ガスフィルタ５によるよう素除去効率を向上することができ、外気温度が設定温度以下の場合は、加熱部４の昇温効果と相乗して、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる相対湿度の範囲により早く到達させることができる。

加温部１１は、制御部９により制御され、稼働のタイミングは、送風機３の稼働と同時、または加熱部４の稼働と同時とする。このタイミングは適宜設定される。

［実施形態５］
図１１は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。

本実施形態は、上述した実施形態１と比較して保温部１２をさらに設ける点が異なり、その他は同様である。従って、上述した実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態は、上述した実施形態２から実施形態４に適用することができる。

図１１に示すように、保温部１２は、装置の外周を被覆するように設置されるもので、断熱材からなる。図１１において保温部１２は、切換部６の連通路６Ｂａの一部まで被覆するように構成されている。なお、保温部１２は、上述した実施形態４に適用する場合、図９に示す連通路６Ｂａ全体を被覆するように構成されていてもよい。

従って、本実施形態の放射性ガス除去装置１によれば、保温部１２により放射性ガスフィルタ５に至るガスを保温することで、放射性ガスフィルタ５に至るガスの相対湿度を維持または低下させることができる。この結果、外気温度が設定温度を超える場合は、放射性ガスフィルタ５によるよう素除去効率を維持または向上することができ、外気温度が設定温度以下の場合は、加熱部４の昇温効果と相乗して、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる相対湿度の範囲により早く到達させることができる。

［実施形態６］
図１２は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。

本実施形態は、上述した実施形態１と比較して切換部６に代えて切換部１５を設ける点が異なり、その他は同様である。従って、上述した実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態は、上述した実施形態２から実施形態５に適用することができる。

図１２に示すように、切換部１５は、三方弁からなる。すなわち、切換部１５は、放射性ガスフィルタ５を通過したガスを、部屋５０に供給する流路と、流通路２の外部に排出して部屋５０に供給しない流路とに切り換える。流通路２の外部に排出されるガスは、切換部１５の切り換える流路に接続された連通路１５ａを介して排出される。切換部１５は、制御部９により制御され、図６に示す動作において、ステップＳ３でガスを部屋５０に供給しない流路に切り換え、ステップＳ７でガスを部屋５０に供給する流路に切り換える。

なお、連通路１５ａは、上述した切換部６における連通路６Ｂａに相当する。従って、実施形態３に適用される場合、連通路１５ａは、切換部１５から流通路２の一端２ａ側であって加熱部４の上流側に連通される。

［実施形態７］
図１３は、本実施形態に係る放射性ガス除去装置の構成図である。

本実施形態は、上述した実施形態１と比較して流通路２の一端２ａを放射性ガスが存在し得る局所空間１００に接続し、流通路２の他端２ｂを大気に開放した点が異なり、その他は同様である。従って、上述した実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態は、上述した実施形態２から実施形態６に適用することができる。

図１３に示すように、本実施形態の放射性ガス除去装置１は、局所空間１００に存在し得る放射性ガスに含まれる放射性物質を除去したガスを外気に開放するようにした構成である。この場合、切換部６の連通路６Ｂａ（または切換部１５の連通路１５ａ）は、局所空間１００に接続され、切換部６（または切換部１５）を、放射性ガスフィルタ５を通過したガスを流通路２の外部に排出する流路とした場合に、当該ガスを局所空間１００に戻すように構成される。また、実施形態３に適用される場合、図９に示すように、連通路６Ｂａ（または連通路１５ａ）は、加熱部４の上流側に接続され、切換部６（または切換部１５）を、放射性ガスフィルタ５を通過したガスを流通路２の外部に排出する流路とした場合に、当該ガスを加熱部４の上流側に循環させる。また、第一温度検出部７は、局所空間１００に配置される。

従って、本実施形態の放射性ガス除去装置１は、図６を参照すると、例えば、原子力施設において事故が発生した場合（ステップＳ１）、制御部９は、送風機３を稼働する（ステップＳ２）と共に、切換部６の第一開閉弁６Ａを閉じて流通路２の他端２ｂを閉止し、第二開閉弁６Ｂを開けて流通路２を外部に対して開放する、または切換部１５を切り換える（ステップＳ３）。このようにすることで、一端２ａから流通路２内に流通して放射性ガスフィルタ５を通過する局所空間１００のガスは、流通路２内を通過しつつ連通路６Ｂａ（連通路１５ａ）を経て局所空間１００の外部に排出されない。その後、制御部９は、第一温度検出部７により検出された温度（外気温度）を取得し、この温度が設定温度（本実施形態では５℃）以下である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、加熱部４を稼働する（ステップＳ５）。その後、制御部９は、第二温度検出部８により検出された温度（放射性ガスフィルタ５を通過したフィルタ温度）を取得し、この温度が所定温度（本実施形態では１０℃）以上である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、切換部６の第一開閉弁６Ａを開けて流通路２の他端２ｂを開放し、第二開閉弁６Ｂを閉じて流通路２を外部に対して閉止し（ステップＳ７）、本制御を終了する。このようにすることで、一端２ａから流通路２内に流通して設定温度以上となって放射性ガスフィルタ５を通過するガスは、流通路２内を通過して大気に放出される。また、ステップＳ６において所定温度未満である場合は（ステップＳ６；Ｎｏ）、所定温度以上となるまでフィルタ温度を監視する。また、ステップＳ４において設定温度を超えていれば（ステップＳ４：Ｎｏ）、切換部６の第一開閉弁６Ａを開けて流通路２の他端２ｂを開放し、第二開閉弁６Ｂを閉じて流通路２を外部に対して閉止する（ステップＳ７）。

このように、本実施形態の放射性ガス除去装置１は、外気（局所空間１００）温度が設定温度以下の場合は、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる相対湿度になるまで大気へのガスの放出を止め、放射性ガスフィルタ５により望ましいよう素除去効率が得られる範囲となったガスを大気に放出することができる。この結果、放射性ガスの除去性能が確保された状態で使用することができる。

なお、上述した各実施形態において、図には明示しないが、流通路２が１つの筒状のケーシングとして構成されて、その内部に送風機３や、加熱部４や、放射性ガスフィルタ５（フィルタ部）が設けられて一体のユニットとして構成されていてもよい。

１放射性ガス除去装置
２流通路
２ａ一端
２ｂ他端
３送風機
４加熱部
５放射性ガスフィルタ
６切換部
６Ａ第一開閉弁
６Ｂ第二開閉弁
６Ｂａ連通路
７第一温度検出部
８第二温度検出部
９制御部
１０第三温度検出部
１１加温部
１２保温部
１５切換部
１５ａ連通路
５０部屋
５１排気部
１００局所空間

Claims

ガスの流通が可能な一連の通路をなす流通路と、
流通路の一端から他端にガスを流通させる送風機と、
前記流通路内のガスを加熱する加熱部と、
前記加熱部の下流側で前記流通路内のガスに含まれる放射性物質を除去する放射性ガスフィルタと、
前記放射性ガスフィルタの下流側であって前記流通路の他端よりも手前の部位に設けられて前記流通路の他端側を開閉する一方で前記流通路を外部に対して開閉する切換部と、
前記流通路外のガスの温度を検出する第一温度検出部と、
前記流通路内であって前記放射性ガスフィルタの下流側のガスの温度を検出する第二温度検出部と、
前記送風機の稼働に伴って前記流通路の他端側を閉止すると共に前記流通路を外部に対して開放して前記切換部を制御し、かつ前記第一温度検出部により検出された温度が設定温度以下の場合に前記加熱部を稼働し、その後、前記第二温度検出部により検出された温度が前記第一温度検出部の温度よりも高い所定温度に達した場合に前記流通路の他端側を開放すると共に前記流通路を外部に対して閉止して前記切換部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする放射性ガス除去装置。
前記流通路内であって前記加熱部と前記放射性ガスフィルタとの間のガスの温度を検出する第三温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第三温度検出部により検出された温度が前記第一温度検出部により検出された温度を超えない場合は、前記流通路の他端側を閉止すると共に流通路を外部に対して開放して前記切換部を制御することを特徴とする請求項１に記載の放射性ガス除去装置。
前記切換部において前記流通路を外部に対して開閉する部位と、前記流通路における前記加熱部の上流側とを接続する連通路をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性ガス除去装置。
前記放射性ガスフィルタに至るガスを加温する加温部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の放射性ガス除去装置。
装置を保温する保温部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の放射性ガス除去装置。