JP2022187928A - エアロゾル捕集装置及びエアロゾル捕集装置設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスに含まれるエアロゾル粒子を、効率よく捕集する。【解決手段】エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、エアロゾルを含む気体を流通させる流通部と、流通部の気体の流れが剥離する剥離領域に向けて、液滴を噴射する液滴噴射部と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、エアロゾル捕集装置及びエアロゾル捕集装置設置方法に関する。

原子力関連施設の廃炉、再処理工場、医療廃棄施設、産業廃棄物等の屋内で有害な廃棄物を解体した際に発生する有害な物質には、微細なエアロゾル粒子となるものがある。エアロゾル粒子は、屋内に飛散する。エアロゾル粒子は、化学プラントや発電プラント等の気体の流体を搬送するプラントでも発生する。エアロゾル粒子を捕集する構造としては、屋内のガスを循環する循環機構と、ガスを循環する経路に配置したフィルタと、を備える機構がある。または、ガス排気系統に凝縮器、フィルタ、送風機を備える機構がある。

特許文献１には、通常時は、降温機能を発現する噴霧を行い、煙等の微粒子の発生時は、ミストを帯電させて噴霧微粒子を除去する噴霧とを切り替えることができる噴霧システムが開示されている。

特開２０１４－１８８２８４号公報

屋内のガスを循環する機構、または、ガス排気系統では、エアロゾル粒子をフィルタにより捕集する構造は、フィルタが目詰まりしやすくなる。また、ガスが循環する経路以外で浮遊するエアロゾル粒子を捕集できない場合がある。また、特許文献１のようにミストを生成するのみでは、エアロゾル粒子の捕集の効率の向上に限界がある。

本開示は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ガスに含まれるエアロゾル粒子を、効率よくエアロゾル捕集装置及びエアロゾル捕集装置設置方法を提供することにある。

上記課題を解決するための本開示のエアロゾル捕集装置は、エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、エアロゾルを含む気体を流通させる流通部と、前記流通部の気体の流れが剥離する剥離領域に向けて、液滴を噴射する液滴噴射部と、を備える。

上記課題を解決するための本開示のエアロゾル捕集装置は、エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、前記流体噴射部で形成する気体の流れ方向に配置され、前記エアロゾルを捕集する捕集部と、を備える。

上記課題を解決するための本開示のエアロゾル捕集装置は、容器の内部に配置された隔壁の内側のエアロゾル発生源から発生したエアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、前記エアロゾル発生源よりも鉛直方向上側に形成された前記隔壁の開口と連結した配管部と、前記配管部の開口に設置され、両端が開口した筒形状の筐体と、前記筐体の内部に配置され、液滴を含む流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、前記筐体と前記隔壁との間の循環流を増加させる向きにスプレーを噴射する循環促進部と、を備える。

上記課題を解決するための本開示のエアロゾル捕集装置は、エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、前記流体噴射部の鉛直方向下側に配置され、前記エアロゾルを捕集する捕集部と、を備え、前記捕集部は、中空の筐体と、筐体の内部に配置された第１電極と、筐体の内部に配置された第２電極と、前記第１電極に電圧を印加する電源と、前記筐体及び前記第２電極を設置させる接地部と、を備える。

上記課題を解決するための本開示のエアロゾル捕集装置設置方法は、流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、前記流体噴射部の鉛直方向下側に配置され、前記エアロゾルを捕集する捕集部と、を備え、前記捕集部は、中空の筐体と、筐体の内部に配置された第１電極と、筐体の内部に配置された第２電極と、前記第１電極に電圧を印加する電源と、前記筐体及び前記第２電極を設置させる接地部と、を備えるエアロゾル捕集装置を設置するエアロゾル捕集装置設置方法であって、前記捕集部を建屋に対して固定するステップと、前記捕集部を設置した後に、前記捕集部を固定している支持体とは別の部材に前記流体噴射部を固定するステップと、を備える。

本開示によれば、気体に含まれるエアロゾルに対して、水滴を含む気体をスプレー噴霧することによりエアロゾル粒子を効率よく捕集することができる。

図１は、第１実施形態に係るエアロゾル捕集装置を含むエアロゾル発生装置の概略構成図である。 図２は、第１実施形態に係るエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図３は、図２に示すエアロゾル捕集装置の補助噴射部の配置を示す断面図である。 図４は、エアロゾル捕集装置の他の適用例を示す概略構成図である。 図５は、エアロゾル捕集装置の他の適用例を示す概略構成図である。 図６は、第２実施形態に係るエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図７は、図６に示すエアロゾル捕集装置の断面図である。 図８は、第２実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図９は、第３実施形態のエアロゾル捕集装置を備えるエアロゾル発生装置の上面図である。 図１０は、図９に示すエアロゾル発生装置の概略構成図である。 図１１は、第３実施形態の変形例のエアロゾル発生装置の上面図である。 図１２は、図１１に示すエアロゾル発生装置の概略構成図である。 図１３は、第３実施形態の変形例のエアロゾル発生装置の上面図である。 図１４は、図１３に示すエアロゾル発生装置の概略構成図である。 図１５は、変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図１６は、変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図１７は、第３実施形態の変形例のエアロゾル発生装置の概略構成図である。 図１８は、第４実施形態のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図１９は、第４実施形態のエアロゾル捕集装置の設置方法の一例を説明するための説明図である。 図２０は、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図２１は、図２０に示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。 図２２は、図２０に示すエアロゾル捕集装置の電極の接続状態を示す模式図である。 図２３Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図２３Ｂは、図２３Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。 図２４Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図２４Ｂは、図２４Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。 図２５Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図２５Ｂは、図２５Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。 図２６Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。 図２６Ｂは、図２６Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。 図２７は、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。

以下に本開示に係るエアロゾル捕集装置及びエアロゾル捕集装置設置方法について、図面を用いて説明する。なお、本開示で説明するのは、本発明の一実施例であり、これにより本発明が限定されるものではない。また、本実施形態では、対象区画にガスが充填されている場合として説明するが、窒素のような不活性ガスが充填されている場合、ガス及び不活性ガスが混合されている場合も同様の機能、処理を実現できる。

［第１実施形態］
第１実施形態に係るエアロゾル捕集装置を含むエアロゾル発生装置の概略構成図である。第１実施形態に係るエアロゾル発生装置１０は、建屋１２と、エアロゾル発生源１４と、循環機構１６と、エアロゾル捕集装置２０と、を含む。

建屋１２は、建屋１２内のガスが外部と流通しないよう区画された空間である。建屋１２は、既存の建造物としても、エアロゾル発生源１４から発生するエアロゾルを含む物質が飛散することを防止するために、設置した構造物としてもよい。建屋１２は、床と壁と天井で覆われた内部の空間にエアロゾル発生源１４とエアロゾル捕集装置２０が配置されている。また、建屋１２は、循環機構１６が接続されている。建屋１２内のガスの成分は、特に言及しない場合、空気である。また、建屋１２内が窒素パージされる場合、建屋１２内のガスは窒素リッチとなる。この場合において、建屋１２内のガスに含まれる酸素、水蒸気は少なくなる。建屋１２の各壁は、温度調整可能であってもよい。

エアロゾル発生源１４は、建屋１２の内部に配置される。本実施形態のエアロゾル発生源１４は、建屋１２の床の中央部に設けられる。建屋１２内でのエアロゾル発生源１４の配置位置は、特に限定されない。エアロゾル発生源１４は、例えば加工装置であり、対象物を加工する際に、有害物質を含むエアロゾルが建屋１２の内部に排出される。エアロゾル発生源１４は、水中で加工する加工装置としてもよい。エアロゾルは、有害物質を含んでいてもよい。例えば、加工対象物が、放射性物質に汚染されている物体の場合、有害物質は放射性物質となる。

循環機構１６は、建屋１２内のガスを循環させ、循環経路に配置したＨＥＰＡフィルタ２６で、エアロゾル粒子を捕集し、建屋１２内のガス（気体）に含まれるエアロゾル粒子を低減させる。循環機構１６は、循環配管２２と、凝縮部２４、ＨＥＰＡフィルタ２６と、送風機２８と、を有する。循環配管２２は、両端が建屋１２に連結されており、一方が吸引口、他方が吹出口となる。循環配管２２には、凝縮部２４、ＨＥＰＡフィルタ２６、送風機２８が、配置される。循環機構１６は、吸引口から吸引したガスをフィルタでエアロゾル粒子を捕集する換気（浄化）を行った後、吹出口から再び建屋１２内に送り出す、いわゆる循環換気を行う。

凝縮部２４は、吸引されたガスに含まれる水分を凝縮させて除去する。凝縮部２４は、例えば、ミストキャッチャである。循環配管２２の吸引口に接続している部分及び凝縮部２４が配置されている部分の内壁は、付着した液滴が建屋１２側に降下する勾配を有しても良い。

ＨＥＰＡフィルタ２６は、吸引されたガス中のエアロゾル粒子を含むダストを捕集する。ＨＥＰＡフィルタ２６は、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタである。本実施形態では、フィルタをＨＥＰＡフィルタとしたが、エアロゾル粒子を含むダストを捕集できればよい。

送風機２８は、送風方向に送風する送風ファンである。送風機２８は、循環配管２２内で、ＨＥＰＡフィルタ２６により換気されたガスを吹出口方向に送風し、吸引口から吸引し、循環配管２２を通り、吹出口から排出するガスの流れを形成する。

建屋１２のガスは、吸引口に吸引され、吹出口から排出されることで、建屋１２内で、吹出口から排出され、吸引口に向かう気流(以下、「循環流」と称する)が形成される。循環流は、建屋１２内にエアロゾル発生源１４から吸引口に向かうガスの流れを形成する。

＜エアロゾル捕集装置＞
図２は、第１実施形態に係るエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図３は、図２に示すエアロゾル捕集装置の補助噴射部の配置を示す断面図である。エアロゾル捕集装置２０は、建屋１２の内部に配置される。本実施形態のエアロゾル捕集装置２０は、エアロゾル発生源１４よりも、吸引口側に配置されている。なお、エアロゾル捕集装置２０の配置位置は、エアロゾル発生源１４よりも吸引口側に限定されない。例えば、エアロゾル捕集装置２０は、エアロゾル発生源１４と吹出口との間に配置してもよい。また、エアロゾル捕集装置２０は、エアロゾル発生源１４の鉛直方向上側に配置してもよい。エアロゾル捕集装置２０は、エアロゾル粒子を含むガスを吸引し、エアロゾル粒子を含むガスに向けて、液滴を噴射、つまりウォータジェット噴射を行うことで、液滴でエアロゾル粒子を捕集する。また、ウォータジェット噴射で、ガスを吸引する。また、エアロゾル捕集装置２０の設置個数は１つに限定されず、建屋１２に複数配置してもよい。

エアロゾル捕集装置２０は、筐体３０と、流入部３２と、噴射部３４と、補助噴射部３６と、を含む。筐体３０は、流入部３２と接続した筒形状の構造物である。筐体３０は、流入部３２との接続部分に開口４４が形成される。筐体３０の開口４４側の端部は、筒の開口径が流入部３２側よりも大きくなる拡幅部が形成さている。開口４４が形成されている面が拡幅面４６となる。筐体３０は、開口４４とは反対側の端部も開口となる。本実施形態の筐体３０は、噴射部３４の効果を高くできるため、板状の部材で壁面を形成した筒構造としたが、メッシュ構造として、一定のガスが通過できるようにしてもよい。

流入部３２は、開口４４に接続された管路であり、流入口４０が形成される。エアロゾル捕集部２０は、流入口４０から流入部３２の内部にガスが流入し、開口４０を通過して、筐体３０の内部に流入する。

噴射部３４は、液滴送出部であり、エアロゾルを捕集するための液滴を生成し、噴射する。噴射部３４は、例えば直径が１０μｍ以上５００μｍ以下の液滴を生成する。噴射部３４は、流入部３２内で、かつ、開口４４の鉛直方向上側に配置される。噴射部３４は、液滴を下向きに噴射する。噴射部３４は、噴射する速度が、例えば速度が１００ｍ／ｓｅｃ以上であり、最大３００ｍ／ｓｅｃである。噴射部３４は、所定流速以上で液滴を噴射することで、エゼクタ効果で、筐体３０及び流入部３２に、ガスを吸引する気体の流れ（誘引流）を形成する。ここで、誘引流は、ガス流量を、循環機構１６のガス流量や建屋１２のガスの流れのガス流量よりも１０倍以上大きくすることが好ましい。なお、噴射部３４は、図示しない水供給源やポンプと接続している。以下、液滴を噴射する噴射部、補助噴射部も同様である。

補助噴射部３６は、液滴送出部であり、液滴を生成し、液滴とガスの混合流をスプレー噴射する。補助噴射部３６は、拡幅面４６に配置され、噴射部３４と同様に鉛直方向下側に液滴を噴射する。補助噴射部３６は、拡幅部４６の４カ所に、噴射方向から見て、噴射部３４を囲うように配置される。補助噴射部３６の配置個数は、４つに限定されず、任意の数とすることができる。補助噴射部３６は、拡幅部４６において、対称的に配置することで、流体の流れを安定させることができるが、これに限定されない。例えば、補助噴射部３６を対称に配置できない場合、非対称の位置に偶数個数配置してもよい。

エアロゾル捕集装置２０は、噴射部３４から液滴を噴射することで、誘引流を形成することができ、エアロゾル粒子を含むガスを筐体３０に引き込むことができる。また、液滴を噴射することで、エアロゾル粒子を液滴で捕集することができる。る。エアロゾル捕集装置２０は、エアロゾル粒子を捕集する領域に効率よく誘引できることで、区画内のエアロゾル粒子を効率よく捕集することができる。

エアロゾル捕集装置２０は、流入部３２と筐体３２との接続部分に拡幅部を設けることで、ガス流れ方向の長さを短くしつつ、ガスが流れる方向における断面積を大きくすることができる。これにより、装置を小型化することができる。エアロゾル捕集装置２０は、拡幅面４６に補助噴射部３６を配置することで、エアロゾル捕集装置２０のガスの流れる空間の拡幅部、つまり、流路の開口面積が大きくなる領域に向けて、補助噴射部３６から液滴を噴射することができる。これにより、拡幅部に、噴射部３４で形成したガスの流れと同じ流れ、本実施形態では鉛直方向下向きのガスの流れを形成することができる。これにより、拡幅部でのガス流れの剥離等による圧力損失や、ガスの滞留（ガス流速が遅い循環流、渦）が生じることを抑制でき、筐体３０内部により下方向に向かう大きな流れを形成でき、誘引効果を大きくできる。また、エアロゾル捕集装置２０は、補助噴射部３６から液滴を含む流体を噴射することで、噴射する流体のガス密度を大きくすることができ、少ない供給量で、拡幅部の流れを制御することができる。

エアロゾル捕集装置２０は、筐体３０の誘引流の流れ方向の下流側に捕集部を設けることが好ましい。捕集部は、物理的に液滴と衝突して捕集するミストキャッチャや、電界をかけて電極にエアロゾル粒子を捕集する機構等、エアロゾル粒子を捕集する機構である。捕集部の構成は後述する各種構造を用いることができる。エアロゾル捕集装置２０は、補助噴射部３６を設けることで、筐体３０の内部の誘引流の流れを平均化することができ、捕集部に向けたガス流れを平均化することができる。

上記実施形態では、建屋１２の内部にエアロゾル捕集装置２０を設けた構造としたが、これに限定されない。エアロゾル捕集装置２０は、粒子を含む各種ガスが流れる経路に適用することができ、ガス流れに剥離や淀みが生じる各種位置に補助噴射部を設けることで、上記効果を得ることができる。なお、エアロゾル捕集装置２０は、エアロゾルを含まない気体の流れの制御に用いることもできる。この場合、スプレー装置ともいえる。

図４は、エアロゾル捕集装置の他の適用例を示す概略構成図である。図４は、湿式電気集塵機１００に本実施形態のエアロゾル捕集装置を配置した場合の例である。図４に示す湿式電気集塵機（エアロゾル捕集装置）１００は、火力発電装置、焼却炉等の燃焼炉の下流に配置され、排ガスに含まれる微小な灰等の塵を捕集する。湿式電気集塵機１００は、集塵部１０２と、供給管１０４と、補助噴射部１０６と、を含む。

集塵部１０２は、排ガスの通過領域に電界を形成して、排ガスに含まれる微粒子（エアロゾル粒子を含む塵）を捕集する。また、集塵部１０２は、排ガスの通過領域に微粒子の液滴を噴霧し、排ガスに含まれる微粒子（エアロゾル粒子を含む塵）を加水する。集塵部１０２は、噴射部１２０と、電極部１２２と、排出部１２４と、洗浄部１２６と、を祖なる。噴射部１２０は、排ガスの通過領域に微粒子の液滴を噴霧する。電極部１２２は、異なる電圧となる複数の電極が交互に配置され、電極間で電界を形成する。１つの電極は、棒形状、板形状等種々の形状とすることができる。排出部１２４は、電極１２２で捕集した塵を回収する。洗浄部１２６は、電極部１２２に向けて、洗浄液を供給し、電極１２２に付着した塵を排出部１２４に向けて移動させる。

供給管１０４は、集塵部１０２に接続され、集塵部１０２に排ガスを供給する。供給管１０４と接続する集塵部１０２の壁面は、拡幅部１０８となる。拡幅部１０８は、排ガスの流れ方向の断面において、供給管１０４よりも面積が広い空間となる。

補助噴射部１０６は、集塵部１０２の供給管１０４が接続されている面である拡幅部１０８の、供給管１０４とは異なる位置に接続する。補助噴射部１０６は、液滴送出部であり、液滴を生成し、液滴とガスの混合流をスプレー噴射する。補助噴射部１０６は、供給管１０４と同様に液滴を噴射する。補助噴射部１０６は、拡幅部１０８の複数個所に、噴射方向から見て、供給管１０４を囲うように配置される。

湿式電気集塵機１００は、供給管１０４の直径が小さく、ガス流れが速い。集塵部１０２では、ガス流速を低下するために、集塵部１０２の入口に拡幅部１０８を設け、流路面積を拡大する。湿式電気集塵機１００は、集塵部１０２の入口、流路が拡大する部分で、ガス流れが剥離、循環流（渦）を形成する領域に、補助噴射部１０６でスプレーを噴霧して、入口流れと同じ方向にガス流れを形成する。湿式電気集塵機１００は、補助噴射部１０６を設けることで、集塵部１０２の入口で生じる剥離、渦を抑制し、圧力損失を低減することができる。また、拡幅部１０８で流路面積を急拡大させても、排ガスの流れを適切にできるため、拡幅部１０８で流路面積を急拡大でき、装置のサイズを小さくできる。また、整流板等を設けずに、排ガスの流れを制御できるため、メンテナンス等の負担を低減できる。湿式電気集塵機１００は、スプレー水を集塵部１０２内で回収し、ポンプで、スプレーに再供給してもよい。

図５は、エアロゾル捕集装置の他の適用例を示す概略構成図である。図５は、配管の湾曲部の下流側の流れが剥離する領域に補助噴射部１６０を設け、配管内の流れの剥離を低減する構造である。図５に示す配管ユニット（エアロゾル捕集装置）１５０は、配管１５２と、補助噴射ユニット１５４と、を含む。配管１５２は、湾曲部１５６を備えるＬ字の配管である。

補助噴射ユニット１５４は、補助噴射部１６０と、液体回収部１６２と、液体貯留部１６４と、ポンプ１６６と、を備える。補助噴射部１６０は、配管１５２の内部の湾曲部１５６の内側の湾曲面側に配置される。補助噴射部１６０は、液体をスプレー噴射する。補助噴射部１６０は、ガス流れの下流側に向けて、配管１５２の湾曲部１５６よりも下流側の面に沿った方向に、スプレー噴射する。液体回収部１６２は、補助噴射部１６０よりもガス流れ方向下流側に配置される。液体回収部１６２は、配管１５２の鉛直方向下側の面に設けられ、補助噴射部１６０から噴射され、配管１５２内の壁面に付着して、液体回収部１６２まで移動した液体を回収する。液体貯留部１６４は、補助噴射部１６０で噴射する液体を貯留する。液体貯留部１６４は、液体回収部１６２で回収した液体が供給される。ポンプ１６６は、液体貯留部１６４の液体を補助噴射部１６０に供給する。

補助噴射ユニット１５４は、補助噴射部１６０が湾曲部１５６の内側の湾曲面かつ、ガス流れの下流側に向けてスプレー噴射する。また、補助噴射ユニット１５４は、補助噴射部１６０で噴射された液体が液体回収部１６２で回収され、液体貯留部１６４に供給された後、ポンプ１６６で液体噴射部１６０に供給される。つまり液体は、補助噴射ユニット１５４内で循環する。

配管ユニット１５０は、補助噴射部１６０で、湾曲部１５６の内側の湾曲面かつ、ガス流れの下流側に向けてスプレー噴射することで、ガスの流れが剥離している領域に、液体を供給することができる。これにより、配管１５２の構造で、流れが剥離、渦が生じ、圧力損失が生じることを抑制でき、配管の剥離再付着点付近で、腐食が生じることを抑制できる。

配管ユニット１５０は、補助噴射部１６０の噴霧量を、流体の運動量と同等とすることが好ましい。配管中をガスが流れる場合、運動量は、ガス密度×ガス流量×ガス流速である。配管ユニット１５０は、液体を噴射するので、水密度×水流量×水流速となる。水密度は、ガス密度の１０００倍程度あるので、水流量×水流速がガスのものよりも１００００倍小さく設定できる。、また、高圧水を高速で噴霧すると、水噴霧流速はガス流速よりも１桁以上大きくできるので、水流量はガス流量よりも、４桁近く小さく設定できる。このように、補助噴射部１６０から液滴をスプレー噴射することで、ガス流れの淀みを好適に抑制できる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係るエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図７は、図６に示すエアロゾル捕集装置の断面図である。エアロゾル捕集装置２０ａのうち、図２に示すエアロゾル捕集装置２０と同様の構造の部分については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。図６及び図７に示すエアロゾル捕集装置２０ａは、筐体３０と、流入部３２と、噴射部３４ａと、補助噴射部３６と、排出部２０２と、捕集部２０４と、を含む。本実施形態の補助噴射部３６は、筐体３０の内部に配置される。補助噴射部３６は、エアロゾル捕集装置２０と同様の位置としてもよい。

排出部２０２は、筐体３０の出口側の端部に接続される。排出部２０２は、筐体３０よりも流路面積が小さくなる絞り部を備える。なお、排出部２０２は、絞り部を備えていなくてもよい。

捕集部２０４は、筐体３０の内部に配置される。捕集部２０４は、筐体３０の内部を流れるガスに含まれるエアロゾル粒子を捕集する。捕集部２０４は、複数の電極２０６を備える。電極２０６は、ガスの流れ方向、筒形状の筐体３０の長手方向に延びる板形状である。電極２０６は、隣接する電極２０６と平行に配置される。つまり、捕集部２０４は、複数の電極２０６が平行平板で配置されている。捕集部２０４は、隣接する電極２０６に異なる電圧を印加して、隣接する電極２０６間に電界を形成する。捕集部２０４は、電極２０６間に形成した電界で、エアロゾル粒子を一方の電極２０６側に移動させ、電極２０６の表面で捕集する。なお、電極２９６の形状は特に限定されず、板形状、棒形状、メッシュ形状であってもよい。

噴射部３４ａは、排出部２０２に配置される。噴射部３４ａの構造は、噴射部３４と同様である。噴射部３４ａは、排出部２０２からガス流れ方向下流側、つまり筐体３０から離れる方向に、液滴を噴射する。

エアロゾル捕集装置２０ａは、排出部２０２で噴射部３４ａがガス流れ方向下流側にウォータジェットを噴射することで、筐体３０内部に流入部３２から排出部２０２に向かうガスの流れを形成し、流入部３２から流入したエアロゾルを含むガスが捕集部２０４を通過する。

エアロゾル捕集装置２０ａは、捕集部２０４の下流側に噴射部３４ａを設けることで、噴射部３４ａから噴射した液体が捕集部２０４に供給されることを抑制でき、捕集部２０４で火花が生じることを抑制できる。これにより、エアロゾル捕集装置２０ａが配置された建屋の水素が高い場合でも、捕集部２０４での火花の発生を抑制し、運転することができる。この場合、補助噴射部３６を設けない構造とすることが好ましい。

エアロゾル捕集装置２０ａは、筐体３０に流入するガスの水素濃度を計測する水素濃度計を備えることが好ましい。エアロゾル捕集装置２０ａは、水素濃度に基づいて補助噴射部３６からの液体の供給量を制御し、捕集部２０４の周辺の水素濃度を制御してもよい。具体的には、エアロゾル捕集装置２０ａは、水素濃度計で計測した水素濃度が所定以上の場合、補助噴射部３６で噴射する液量を増加させることで、捕集部２０４の水素濃度を低減することができ、捕集部２０４で水素が燃焼することを抑制できる。

また、エアロゾル捕集装置２０ａは、水素濃度が所定以上の場合、捕集部２０４への電圧印加を停止してもよい。エアロゾル捕集装置２０ａは、捕集部２０４への電圧の印加を停止することで、エアロゾル粒子の捕集効率が低減するが、安全に運転することができる。

図８は、第２実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。エアロゾル捕集装置２０ｂのうち、図６に示すエアロゾル捕集装置２０ａと同様の構造の部分については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

図８に示すエアロゾル捕集装置２０ｂは、筐体３０と、流入部３２と、補助噴射部３６と、捕集部２０４と、回収部２２０と、循環経路２２４と、水素除去装置２２８と、水素濃度計２３０と、ファン２３０と、エア噴射部２３４と、を含む。

エア噴射部２３４は、気体送出部であり、エアを噴射する。エア噴射部２３４は、流入部３２内で、かつ、開口の鉛直方向上側に配置される。エア噴射部２３４は、エアを捕集部２０４に向けて噴射する。エア噴射部２３４は、捕集部２０４に向けてエアを噴射することで、エゼクタ効果で流入部３２からガスが吸引され、筐体３０の内部に向けて進む流れを形成する。エア噴射部２３４は、不活化ガス、例えば窒素ガスを噴射することが好ましい。なお、エア噴出部２３４は、噴射部３４と同様に液滴送出部の機能を備え、ガスと液滴を同時に噴射する機能を有してもよい。また、エアロゾル捕集装置２０ｂは、ガス噴出部２３４に近接して液滴を噴射する噴出部３４を配置してもよい。

回収部２２０は、筐体３０の出口側、つまり流入部３２とは反対側の端部に配置される。回収部２２０は、筐体３０から排出される流体のうち、エア噴射部２３４から噴射されたガスを回収する。なお、回収部２２０は、エア噴射部２３４から排出されたガスを選択的に回収することが好ましいが、回収部２２０に到達したガスを回収すればよい。

循環経路２２４は、回収部２２０とエア噴射部２３４とを接続する配管である。水素除去装置２２８は、循環経路２２４に配置されている。水素除去装置２２８は、循環経路２２４に流れる気体に含まれる水素を除去する。水素除去装置２２８は、酸化触媒、イグナイター等が挙げられる。水素濃度計２３０は、循環経路２２４、本実施形態では水素除去装置２２８に配置され、循環経路２２４を流れる気体に含まれる水素の濃度を計測する。ファン２３２は、循環経路２２４に配置され、循環経路２２４内に回収部２２０からエア噴射部２３４に向かうガスの流れを形成する。

エアロゾル捕集装置２０ｂは、エア噴射部２３４を用いることで、筐体３０に周囲のガスを誘引する流体として、気体を用いることができる。これにより、捕集部２０４に供給される流体に含まれる水分を低減することができ、電極２０６間の水分が増加して、放電中、火花が発生する可能性を低減することができる。また、エアとして不活性ガスを用いることで、筐体３０内の水素濃度を低減することができる。また、補助噴射部３６を設けることで、筐体３０内のガスの流れを安定化することができる。また、エアロゾル捕集装置２０ｂは、水素除去装置２２８で循環するガスに含まれる水素を除去することで、捕集部２０４の領域の水素濃度を低減することができる。なお、水素除去装置２２８は、水素濃度径２３０で水素濃度が閾値濃度以上になった場合に稼働させてもよい。

エアロゾル捕集装置２０ｂは、水素濃度計２３０の検出結果に基づいて補助噴射部３６から液体を噴射するか否かを切り替えてもよい。例えば、水素濃度が閾値よりも高い場合、補助噴射部３６から液体の噴射を停止してもよい。また、エアロゾル捕集装置２０ｂは、水素濃度計２３０の検出結果に基づいて補助噴射部３６から液体の噴射量を制御してもよい。例えば、水素濃度が閾値よりも高い場合、補助噴射部３６から捕集部２０４での放電による火花を抑制できる水分量以上となる液量を噴射させてもよい。

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態のエアロゾル捕集装置を備えるエアロゾル発生装置の上面図である。図１０は、図９に示すエアロゾル発生装置の概略構成図である。図９及び図１０に示すエアロゾル捕集装置３００は、建屋３０２と、排気管３０４と、隔壁３０６と、エアロゾル発生源３１４と、エアロゾル捕集装置２０ｃと、を備える。

建屋３０２は、排気管３０４以外でガスが外部と流通しないよう区画された空間である。建屋３０２は、内部に解体対象等の作業対象物があり、作業対象物への作業を行うことでエアロゾル粒子が発生するエアロゾル発生源３１４が配置される。建屋３０２は、床と壁と天井で覆われた内部の空間にエアロゾル捕集装置２０ｃも配置されている。

排気管３０４は、建屋３０２に接続され、建屋３０２と外部とを接続する管路である。排気管３０４は、建屋３０２の内部のガスを建屋３０２の外に案内する。排気管３０４は、開閉を切り替える弁を配置してもよい。

隔壁３０６は、建屋３０２の内部に配置される。隔壁３０６は、上面が閉塞された筒型の形状であり、建屋３０２の内部を隔壁３０６より内側の空間と、隔壁３０６より外側の空間に区画する。隔壁３０６は、開口３２０、３２２、３２６が形成されている。開口３２０、３２２、３２６は、隔壁３０６より内側の空間と、隔壁３０６より外側の空間とを繋げる。

エアロゾル発生源３１４は、建屋３０２の内部のうち、隔壁３０６の内側の空間に配置される。本実施形態のエアロゾル発生源３１４は、建屋３０２の床の中央部に設けられる。エアロゾル発生源３１４は、例えば加工装置であり、対象物を加工する際に、有害物質を含むエアロゾルが建屋３０２の内部に排出される。エアロゾルは、有害物質を含んでいてもよい。例えば、加工対象物が、放射性物質に汚染されている物体の場合、有害物質は放射性物質となる。なお、エアロゾル発生源３１４の位置は、隔壁３０６の内部に限定されず、隔壁３０６と建屋３０２との間に配置してもよい。

エアロゾル捕集装置２０ｃは、建屋３０２内で発生したエアロゾル粒子を回収する。エアロゾル捕集装置２０ｃは、導入管３０８と、捕集ユニット３１０と、循環促進噴射部３３６と、を備える。導入管３０８は、両端が開放された管である。導入管３０６は、隔壁３０６に形成された開口３２６に挿入され、一方の端部が、隔壁３０６の内側に突出し、他方の端部が隔壁３０６の外側に突出している。

捕集ユニット３１０は、筐体３０と、噴射部３４と、を備える。筐体３０は、筒形状であり、一方の端部が導入管３０８と接続し、他方の端部が開放されている。噴射部３４は、筐体３０の内部に配置され、筐体３０の開放されている端部に向けて、ウォータジェットを噴射、つまり液滴を噴射する。捕集ユニット３１０は、噴射部３４でウォータジェットを噴射することで、エゼクタ効果で、筐体３０内に導入管３０８から開放されている端部に向かうガスの流れを形成する。これにより、隔壁３０６の内側から、導入管３０８、筐体３０を通過するガスの流れを形成する。捕集ユニット３１０は、隔壁３０６の内側のガスを吸引（誘引）することで、エアロゾル発生源３１４で発生したエアロゾル粒子を筐体３０内に誘引する。捕集ユニット３１０は、筐体３０内で、ウォータジェットの液滴とエアロゾル粒子が接触し、液滴でエアロゾル粒子を捕集する。また、噴射部３４は、建屋３０２の床面に向けて噴射されることで、筐体３０を通過したエアロゾル粒子が床面、また床面に貯留した液体に接触し、捕集される。ここで、本実施形態の建屋３０２は、床面に水が貯留され、プールとなっている。したがって、エアロゾル粒子は、プールに貯留される水に接触し、捕集される。

循環促進噴射部３３６は、筐体３０の外周面に配置される。循環促進噴射部３３６は、噴射部３４と同じ方向に液滴をスプレー噴射する。また、循環促進噴射部３３６は、建屋３３０内に循環したガス流れを形成するように、向きを変えることもできる。

エアロゾル捕集装置２０ｃは、噴射部３４、循環促進噴射部３３６で液滴を噴射することで、建屋３０２の隔壁３０６の外側の空間に、空間全体を循環する循環流３３０を形成する。また、エアロゾル捕集装置２０ｃは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、上述したように、エアロゾル粒子を含むエアロゾル流３３２の一部を導入管３０８、筐体３０に誘引して、エアロゾル粒子を捕集する。また、エアロゾル捕集装置２０ｃは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、循環流３３０の一部も導入管３０８の隔壁３０６の外側に開放されている端部から誘引する。

エアロゾル捕集装置２０ｃは、導入管３０６と、噴射部３４と、循環促進噴射部３３６とで、隔壁３０６の内部のガスを誘引する流れと、循環流とを形成し、かつ、循環流の一部も導入管３０６に誘引することで、エアロゾル粒子を効率よく捕集することができ、排出管３０４から排出されるエアロゾル粒子を低減できる。

図１１は、第３実施形態の変形例のエアロゾル発生装置の上面図である。図１２は、図１１に示すエアロゾル発生装置の概略構成図である。図１１及び図１２に示すエアロゾル発生装置３００ａは、建屋３０２と、排気管３０４と、排気管３４１と、隔壁３０６と、エアロゾル発生源３１４と、エアロゾル捕集装置２０ｄと、を備える。なお、エアロゾル発生装置３００ａのうち、エアロゾル発生装置３００と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。排気管３４１は、建屋３０２に接続され、建屋３０２と外部とを接続する管路である。排気管３４１は、建屋３０２の内部のガスを建屋３０２の外に案内する。排気管３４１は、開閉を切り替える弁を配置してもよい。なお、本実施形態は、２つの排気管３０４、３４１を設けたが、排気管３０４を備えない配置としてもよい。

エアロゾル捕集装置２０ｄは、建屋３０２内で発生したエアロゾル粒子を回収する。エアロゾル捕集装置２０ｄは、導入管３０８と、捕集ユニット３１０と、循環促進噴射部３４２、３４４と、を備える。導入管３０８は、両端が開放された管である。導入管３０６は、隔壁３０６に形成された開口３２６に挿入され、一方の端部が、隔壁３０６の内側に突出し、他方の端部が隔壁３０６の外側に突出している。

捕集ユニット３１０は、筐体３０と、噴射部３４と、を備える。筐体３０は、筒形状であり、一方の端部が導入管３０８と接続し、他方の端部が開放されている。噴射部３４は、筐体３０の内部に配置され、筐体３０の開放されている端部に向けて、ウォータジェットを噴射、つまり液滴を噴射する。捕集ユニット３１０は、噴射部３４でウォータジェットを噴射することで、エゼクタ効果で、筐体３０内に導入管３０８から解放されている端部に向かうガスの流れを形成する。これにより、隔壁３０６の内側から、導入管３０８、筐体３０を通過するガスの流れを形成する。捕集ユニット３１０は、隔壁３０６の内側のガスを吸引（誘引）することで、エアロゾル発生源３１４で発生したエアロゾル粒子を筐体３０内に誘引する。捕集ユニット３１０は、筐体３０内で、ウォータジェットの液滴とエアロゾル粒子が接触し、液滴でエアロゾル粒子を捕集する。また、噴射部３４は、建屋３０２の床面に向けて噴射されることで、筐体３０を通過したエアロゾル粒子が床面、また床面に貯留した液体に接触し、捕集される。

循環促進噴射部３４２は、筐体３０の外周面に配置される。循環促進噴射部３４２は、建屋３０２の壁面に向けて液滴をスプレー噴射する。循環促進噴射部３４２は、水平方向において、建屋の壁面の垂線と循環促進噴射部３４２とを結んだ線よりも、排出管３４１側に傾斜した向きに液滴をスプレー噴射する。循環促進噴射部３４４は、筐体３０の鉛直方向下側に配置される。循環促進噴射部３４４は、図１２に示すように、鉛直方向下側よりも壁面側に傾斜した向きに液滴をスプレー噴射する。循環促進噴射部３４４は、水平方向において、建屋の壁面の垂線と循環促進噴射部３４２とを結んだ線よりも、排出管３４１側に傾斜した向きに液滴をスプレー噴射する。

エアロゾル捕集装置２０ｄは、噴射部３４で液滴を噴射することで、建屋３０２の隔壁３０６の外側の空間に、空間全体を循環する循環流３３０を形成する。エアロゾル捕集装置２０ｄは、循環促進噴射部３４２、３４４で液滴を噴射することで、建屋３０２の隔壁３０６の外側の空間に、図１１に示すように、建屋３０２の壁面周りに旋回する方向の流れ３４６、３４８を形成する。また、エアロゾル捕集装置２０ｄは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、上述したように、エアロゾル粒子を含むエアロゾル流３３２の一部を導入管３０８、筐体３０に誘引して、エアロゾル粒子を捕集する。また、エアロゾル捕集装置２０ｄは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、循環流３３０の一部も導入管３０８の隔壁３０６の外側に開放されている端部から誘引する。

エアロゾル捕集装置２０ｄは、導入管３０６と、噴射部３４と、循環促進噴射部３４２、３４４とで、隔壁３０６の内部のガスを誘引する流れと、循環流とを形成し、かつ、循環流の一部も導入管３０６に誘引することで、エアロゾル粒子を効率よく捕集することができる。エアロゾル捕集装置２０ｄは、エアロゾル粒子を捕集する領域に効率よく誘引できることで、建屋３０２内のエアロゾル粒子を効率よく捕集することができる。また、エアロゾル捕集装置２０ｄは、建屋３０２内のエアロゾル粒子を効率よく捕集できることで、排出管３０４から排出されるエアロゾル粒子を低減できる。
また、循環促進噴射部３４２、３４４とで旋回方向の流れを形成することで、建屋３０２内のガスが滞留する領域を低減することができ、エアロゾル粒子をより捕集することができる。

図１３は、第３実施形態の変形例のエアロゾル発生装置の上面図である。図１４は、図１３に示すエアロゾル発生装置の概略構成図である。図１３及び図１４に示すエアロゾル発生装置３００ｂは、建屋３０２と、排気管３０４と、隔壁３０６と、エアロゾル発生源３１４と、エアロゾル捕集装置２０ｅと、を備える。なお、エアロゾル発生装置３００ａのうち、エアロゾル発生装置３００と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。

エアロゾル捕集装置２０ｅは、建屋３０２内で発生したエアロゾル粒子を回収する。エアロゾル捕集装置２０ｅは、導入管３０８と、捕集ユニット３１０と、ガイド部３５２、を備える。導入管３０８は、両端が開放された管である。導入管３０６は、隔壁３０６に形成された開口３２６に挿入され、一方の端部が、隔壁３０６の内側に突出し、他方の端部が隔壁３０６の外側に突出している。

捕集ユニット３１０は、筐体３０と、噴射部３４と、を備える。筐体３０は、筒形状であり、一方の端部が導入管３０８と接続し、他方の端部が開放されている。噴射部３４は、筐体３０の内部に配置され、筐体３０の開放されている端部に向けて、ウォータジェットを噴射、つまり液滴を噴射する。捕集ユニット３１０は、噴射部３４でウォータジェットを噴射することで、エゼクタ効果で、筐体３０内に導入管３０８から開放されている端部に向かうガスの流れを形成する。これにより、隔壁３０６の内側から、導入管３０８、筐体３０を通過するガスの流れを形成する。捕集ユニット３１０は、隔壁３０６の内側のガスを吸引（誘引）することで、エアロゾル発生源３１４で発生したエアロゾル粒子を筐体３０内に誘引する。捕集ユニット３１０は、筐体３０内で、ウォータジェットの液滴とエアロゾル粒子が接触し、液滴でエアロゾル粒子を捕集する。

ガイド部３５２は、捕集ユニット３１０の鉛直方向下側に配置される。ガイド部３５２は、ウォータジェットが噴射される領域に配置された板状の部材であり、ウォータジェットにより形成される流れを、建屋３０２の壁面側に偏向させる。本実施形態のガイド部３５２は、Ｌ字形状であり、水平面が、ウォータジェットが噴射される領域に配置され、鉛直面が隔壁３０６に固定される。これにより、ウォータジェットに噴射された流れが、鉛直方向下側、建屋３０４の内側に移動することを抑制して、循環流を形成する。

また、ガイド部３５２は、噴射部３４から噴射され、筐体３０を通過したエアロゾル粒子及び液滴と接触する。また、ガイド部３５２は、液滴の一部が壁面に付着する。エアロゾル粒子のうち、ガイド面３５２に接触した粒子は、ガイド部３５２に捕集される。

エアロゾル捕集装置２０ｅは、噴射部３４で液滴を噴射することで、建屋３０２の隔壁３０６の外側の空間に、空間全体を循環する循環流３３０を形成する。エアロゾル捕集装置２０ｄは、ガイド部３５２を設けることで、循環流の向きを変化させ、建屋３０２の壁面周りに旋回する方向の流れを形成する。また、エアロゾル捕集装置２０ｅは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、上述したように、エアロゾル粒子を含むエアロゾル流３３２の一部を導入管３０８、筐体３０に誘引して、エアロゾル粒子を捕集する。また、エアロゾル捕集装置２０ｅは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、循環流の一部も導入管３０８の隔壁３０６の外側に開放されている端部から誘引する。また、エアロゾル捕集装置２０ｅは、ガイド部３５２で、筐体３０、ガイド部３５２、導入管３０８の間を循環する循環流も形成できる。

エアロゾル捕集装置２０ｅは、導入管３０８と、噴射部３４と、ガイド部３５２とで、隔壁３０６の内部のガスを誘引する流れと、循環流とを形成し、かつ、循環流の一部も導入管３０８に誘引することで、エアロゾル粒子を効率よく捕集することができ、排出管３０４から排出されるエアロゾル粒子を低減できる。

図１５及び図１６は、それぞれ変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。ここで、ガイド部の構造は、ガイド部３５２のＬ字形状に限定されない。図１５に示すエアロゾル捕集装置２０ｆは、導入管３０８と、捕集ユニット３４０と、ガイド部３５４、を備える。ガイド部３５４は、湾曲部を備えるＬ字の筒形状である。ガイド部３５４のように、筒形状とすることで、筐体３０から排出された流体の全量を所定の方向に案内することができる。

図１６に示すエアロゾル捕集装置２０ｇは、導入管３０８と、捕集ユニット３４０と、ガイド部３５６、を備える。ガイド部３５６は、湾曲した板形状である。ガイド部３５６は、鉛直方向下側に凸の円弧形状である。ガイド部３５６を湾曲形状とすることで、流体の流れの淀みの発生を抑制でき、流速の減速を抑制しつつ、偏向することができる。

図１７は、第３実施形態の変形例のエアロゾル発生装置の概略構成図である。図１７に示すエアロゾル発生装置３００ｃは、建屋３０２と、排気管３０４と、隔壁３０６と、エアロゾル発生源３１４と、エアロゾル捕集装置２０ｈと、を備える。なお、エアロゾル発生装置３００ａのうち、エアロゾル発生装置３００と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。

エアロゾル捕集装置２０ｈは、建屋３０２内で発生したエアロゾル粒子を回収する。エアロゾル捕集装置２０ｈは、導入管３０８と、捕集ユニット３４０と、ガス誘引部３６０、を備える。導入管３０８は、両端が開放された管である。導入管３０６は、隔壁３０６に形成された開口３２６に挿入され、一方の端部が、隔壁３０６の内側に突出し、他方の端部が隔壁３０６の外側に突出している。捕集ユニット３１０は、筐体３０と、噴射部３４と、を備える。

ガス誘引部３６０は、隔壁３０６の導入管３０６が接続されている位置よりも鉛直方向上側に配置される。ガス誘引部３６０は、隔壁３０６の内部に向けて、液滴のスプレーを噴射する。ガス誘引部３６０は、隔壁３０６の内側空間の導入管３０６の上側にスプレーでエアカーテンを形成する。ガス誘引部３６０は、エアカーテンを隔壁３０６に向けて噴射し、エアカーテンで隔壁３０６に吹き付けられたエアロゾルは、壁面に付着した液滴３６２となり、隔壁３０６に沿って鉛直方向下側に移動する。また、ガス誘引部３６０は、エアカーテンと隔壁３０６で覆われた隔壁３０６内の空間に循環流３６４を形成する。

エアロゾル捕集装置２０ｈは、噴射部３４で液滴を噴射することで、建屋３０２の隔壁３０６の外側の空間に、空間全体を循環する循環流を形成する。エアロゾル捕集装置２０ｈは、ガス誘引部３６０で、隔壁３０６の内側空間の導入管３０６の上側にスプレーでエアカーテンを形成することで、エアロゾル発生源３１４で発生したエアロゾルが、エアカーテンよりも上側に移動することを抑制する。また、ガス誘引部より吹き出した液滴３６２は、重力で落下する。また、隔壁３０６内の空間に循環流３６４を形成する。これにより、循環流３６４のエアロゾルを含むガスが、導入管３０８に導入されやすくなる。また、エアロゾル捕集装置２０ｈは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、上述したように、エアロゾル粒子を含むエアロゾル流３３２（図示する）の一部を導入管３０８、筐体３０に誘引して、エアロゾル粒子を捕集する。また、エアロゾル捕集装置２０ｈは、噴射部３４からウォータジェットを噴射することで、循環流の一部も導入管３０８の隔壁３０６の外側に開放されている端部から誘引する。また、エアロゾル捕集装置２０ｈは、ガイド部３５２で、筐体３０、ガイド部３５２、導入管３０８の間を循環する循環流も形成できる。

エアロゾル捕集装置２０ｈは、導入管３０６と、噴射部３４と、ガス誘引部３６０とで、隔壁３０６の内部のガスを誘引する流れと、循環流と、を形成し、かつ、循環流の一部も導入管３０６に誘引することで、エアロゾル粒子を効率よく捕集することができ、排出管３０４から排出されるエアロゾル粒子を低減できる。また、エアロゾル粒子が隔壁３０６の内側でガス誘引部３６０より上側に移動することを抑制することで、捕集ユニット３１０で効率よくエアロゾル粒子を捕集部に案内することができる。

［第４実施形態］
図１８は、第４実施形態のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図１９は、第４実施形態のエアロゾル捕集装置の設置方法の一例を説明するための説明図である。図１８に示すエアロゾル捕集装置４００は、エアロゾル捕集装置本体４０２と、支持部４０４と、を備える。支持部４０４は、エアロゾル捕集装置本体４０２を支持する。支持部４０４は、エアロゾル捕集装置４００が設置される建屋の構造物である。

エアロゾル捕集装置本体４０２は、第１筐体４１０と、第２筐体４１１と、流入部４１２と、噴射部４１４と、捕集部４１６と、液体供給部４２２と、電源ケーブル４２４と、を備える。

第１筐体４１０は、筒状の構造物であり、流入部４１２と第２筐体４１１と連結している。第１筐体４１０は、内部に噴射部４１４が配置される。第２筐体４１１は、筒状の構造物であり、第１筐体４１１の鉛直方向下側に配置される。第２筐体４１１は、内部に捕集部４１６が配置される。流入部４１２は、流入部３２と同様の機能を備えている。噴射部４１４は、噴射部３４と同様の機能を備えている。噴射部４１４は、液滴をウォータジェットで第２筐体４１１と繋がっている方向に向けて噴射する。捕集部４１６は、第２筐体４１１に配置される。捕集部４１６は、複数の電極を備え、電極に電圧が印加されることで、第２筐体４１１の内部に電界を形成し、電界で所定方向に誘引し、電極でエアロゾル粒子を捕集する。液体供給部４２２は、噴射部４１４に接続し、噴射部４１４にウォータジェットで噴射する液体を供給する。電源ケーブル４２４は、捕集部４１６に接続し、捕集部４１６に電圧を印加する。

エアロゾル捕集装置４００は、図１９に示すように、支持部４０４に第２筐体４１１を挿入可能な開口４３４を形成し、開口４３４に第２筐体４１１を固定する。第２筐体４１１は、内部に捕集部４１６を設置した状態で搬送しても、支持部４０４に固定した後に捕集部４１６を設置してもよい。次に、捕集部４１６に電源ケーブル４２４を接続する。

次に、第２筐体４１６の延長方向上側に、第１筐体４１０を固定する。第１筐体４１０の内部に配置された噴射部４１４に液体供給部４２２を接続する。次に、流入部４１２を第１筐体４１０の鉛直方向上側に固定する。エアロゾル捕集装置４００は、以上の工程で設置することができる。

エアロゾル捕集装置４００は、噴射部４１４から液滴を噴射することで、誘引流を形成することができ、エアロゾル粒子を含むガスを筐体３０に引き込むことができる。また、液滴を噴射することで、エアロゾル粒子を液滴で捕集することができる。また、エアロゾル捕集装置４００は、捕集部４１６を噴射部４１４のウォータジェットの噴射方向である、噴射部４１４の鉛直方向下側に配置することで、誘引されたガスに含まれるエアロゾルを捕集部で効率よく捕集できる。

エアロゾル捕集装置４００は、筐体を第１筐体４１０と第２筐体４１１とし、第１筐体４１０に噴射部４１４を配置し、第２筐体４１１に捕集部４１６を配置し、分離可能な構造とする。これにより、設置時に、別々に搬送することができ、入り口が狭い建屋にも搬入し、設置することが可能となる。

図２０は、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図２１は、図２０に示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。図２２は、図２０に示すエアロゾル捕集装置の電極の接続状態を示す模式図である。図２０に示すエアロゾル捕集装置４００ａは、噴射部４１４と、捕集部４１６と、電源４５２と、アース電極４５４と、を備える。噴射部４１４は、噴射部３４と同様の機能であり、液滴をウォータジェットで噴射する。電源４５２は、噴射部４１４に接続され、所定の電圧を印加する。アース電極４５４は、噴射部４１４と捕集部４１６との間に配置されたリング状の電極である。アース電極４５４は、噴射部４１４から噴射された液滴が、リングの内側を通過する。アース電極４５４は、接地されている。エアロゾル捕集装置４００ａは、電源４５２とアース電極４５４で、噴射部４１４とアース電極４５４との間にエアロゾル粒子を噴射部４１４からアース電極４５４に吸引する電界を形成する。これにより、噴射部４１４で形成される流れに同伴して、エアロゾル粒子が捕集部４１６に向かって移動しやすくできる。

捕集部４１６は、図２０から図２２に示すように、複数の印加電極４６０と、複数の接地電極４６２と、電源４７０と、アース４７２と、を含む。印加電極４６０と接地電極４６２は、棒状の電極であり、噴射部４１４のウォータジェットの噴射方向が長手方向となる向きで設置されている。印加電圧４６０は、長手方向と直交する断面において、図２１に示すように、所定間隔離間して配置される。接地電極４６２は、印加電極４６０の間に配置される。電源４７０は、印加電極４６０と接続し、印加電極４６０に所定の電圧を印加する。アース４７２は、アース電極４６２に接続し、アース電極４６２を設置させる。また、アース４７２は、第２筐体４１１も設置する。

エアロゾル捕集装置４００ａは、捕集部４１６の電極を、印加電極４６０とアース電極４６２とすることで、一方の電極に電圧を印加することで、電界を形成することができる。また、第２筐体４１１も接地させることで、捕集部４１６の電界を安定させることができる。

捕集部の電極の配置は、上記に限定されない。図２３Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図２３Ｂは、図２３Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。図２３Ａ及び図２３Ｂに示す捕集部４１６ａは、印加電極４６０とアース電極４６２とが、水平方向が長手方向となる向きで配置される。印加電圧４６０は、ガス流れに沿って、並んで配置される。アース電極４６２は、ガス流れに沿って、並んで配置される。捕集部４１６aは、電極の長手方向に直交する面において、鉛直方向に印加電極４６０が列状に並び、かつアース電極４６２が列状に並ぶ。捕集部４１６は、電極の長手方向に直交する面において、水平方向に、印加電極４６０とアース電極４６２が交互に配置される。

図２４Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図２４Ｂは、図２４Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。図２４Ａ及び図２４Ｂに示す捕集部４１６ｂは、印加電極４６０とアース電極４６２とが、水平方向が長手方向となる向きで配置される。印加電圧４６０は、ガス流れに沿って、並んで配置される。アース電極４６２は、ガス流れに沿って、並んで配置される。捕集部４１６は、電極の長手方向に直交する面において、鉛直方向に印加電極４６０が列状に並び、かつアース電極４６２が列状に並ぶ。捕集部４１６は、電極の長手方向に直交する面において、水平方向に印加電極４６０とアース電極４６２が交互に配置される。また、印加電極４６０とアース電極４６２とは、鉛直方向の配置位置が異なり、千鳥格子状に配置される。

図２５Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図２５Ｂは、図２５Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。図２５Ａ及び図２５Ｂに示す捕集部４１６ｃは、印加電極４６０とアース電極４６２とが、網目形状であり、面積が最も大きい面が水平方向に配置される。印加電極４６０とアース電極４６２とは、鉛直方向に交互に配置される。

図２６Ａは、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図２６Ｂは、図２６Ａに示すエアロゾル捕集装置の電極配置を示す模式図である。図２６Ａ及び図２６Ｂに示す捕集部４１６ｄは、印加電極４６０とアース電極４６２とが、網目形状であり、面積が最も大きい面が鉛直方向に配置される。印加電極４６０とアース電極４６２とは、水平方向かつ、面積が最も面に直交する方向に交互に配置される。

以上のように、印加電極とアース電極の配置は種々の配置とすることができ、捕集部で形成する電界の向きも種々の方向とすることができる。

図２７は、第４実施形態の変形例のエアロゾル捕集装置の概略構成図である。図２７に示すエアロゾル発生装置５００は、建屋５０２と、エアロゾル捕集装置５０４と、流入管５０６と、排出管５０８と、エアロゾル発生源５１０と、を含む。

建屋５０２は、流入管５０６と、排出管５０８以外でガスが外部と流通しないよう区画された空間である。建屋５０２は、内部に解体対象等の作業対象物があり、作業対象物への作業を行うことでエアロゾル粒子が発生するエアロゾル発生源５１０が配置される。

エアロゾル発生源５１０は、建屋５０２の床の中央部に設けられる。エアロゾル発生源５１０は、例えば加工装置であり、対象物を加工する際に、有害物質を含むエアロゾルが建屋５１０の内部に排出される。なお、エアロゾル発生源５１０の位置は、本実施形態の位置に限定されず、建屋５０２の内部のいずれの位置でもよい。エアロゾルは、有害物質を含んでいてもよい。例えば、加工対象物が、放射性物質に汚染されている物体の場合、有害物質は放射性物質となる。

流入管５０６は、建屋５０２とエアロゾル捕集装置５０４とを接続する。流入管５０６は、エアロゾル捕集装置５０４の鉛直方向上側の端部近傍に接続される。排出管５０８は、建屋５０２とエアロゾル捕集装置５０４とを接続する。排出管５０８は、エアロゾル捕集装置５０４の鉛直方向下側の端部近傍に接続される。

エアロゾル捕集装置５０４は、流入管５０６で供給された流体に含まれるエアロゾル粒子を回収する。エアロゾル捕集装置５０４は、流入管５０６、排出管５０８に接続した筐体の内部に、噴射部５２０と、捕集部５２４とが配置される。噴射部５２０は、噴射部３４と同様の機能を備え、液滴をウォータジェットで鉛直方向下側に噴射する。捕集部５２４は、噴射部５２０の鉛直方向下側に配置され、捕集部５２４は、印加電極４６０とアース電極４６２とを含む。

エアロゾル捕集装置５０４は、噴射部５２０からウォータジェットを噴射することで、筐体内に噴射部５２０から捕集部５２４に向かう流れを形成し、エゼクタ効果で流入部５０６から建屋５０２内部のガスを吸引する。また、液滴を噴射することで、エアロゾル粒子を液滴で捕集することができる。また、エアロゾル捕集装置５０４は、捕集部５２４を噴射部５２０のウォータジェットの噴射方向である、噴射部５２０の鉛直方向下側に配置することで、誘引されたガスに含まれるエアロゾルを捕集部で効率よく捕集できる。

エアロゾル発生装置５００は、エアロゾル発生源５１０がある建屋５０２の外側にエアロゾル捕集装置５０４を配置し、流入管５０６と、排出管５０８とで接続する。このように、エアロゾル捕集装置５０４を建屋５０２の外側に配置した構造でも、エゼクタ効果でエアロゾル粒子を含む流体を吸引し、捕集部とウォータジェットでエアロゾル粒子を捕集できる。また、捕集部を印加電極４６０とアース電極４６２とすることで電界を適切に形成することができる。

１０、３００、５００ エアロゾル発生装置
１２、３０２ 建屋
１４、３１４、５１０ エアロゾル発生源
１６ 循環機構
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、４００、５０４ エアロゾル捕集装置
２２ 循環配管
２４ 凝縮器
２６ ＨＥＰＡフィルタ
２８ 送風機
３０ 筐体
３２ 流入部
３４、３４ａ 噴射部
３６ 補助噴射部
４０ 流入口
４２ 排出部
４４ 開口
４６ 拡幅面
１００ 湿式電気集塵機（エアロゾル捕集装置）
１０２ 集塵部
１０４ 供給管
１０６ 補助噴射部
１０８ 拡幅面
１２０ 噴射部
１２２ 電極部
１２４ 排出部
１２６ 洗浄部
１５０ 配管ユニット（エアロゾル捕集装置）
１５２ 配管
１５４ 補助噴射ユニット
１５６ 湾曲部
１６０ 補助噴射部
１６２ 液体回収部
１６４ 液体貯留部
１６６ ポンプ
２０２ 排出部
２０４ 捕集部
２０６ 電極
２２０ 回収部
２２４ 循環経路
２２８ 水素除去装置
２３０ 水素濃度計
２３２ ファン
２３４ エア噴射部
３０４ 排気管
３０６ 隔壁
３０８ 流入管
３１０、３４０ 捕集ユニット
３２０、３２２、３２６ 開口
３３０ 循環流
３３２ エアロゾル流
３３６、３４２、３４４ 循環促進噴射部
３５２、３５４、３５６ ガイド部
３６０ ガス誘引部
４１０ 第１筐体
４１１ 第筐体
４１２ 流入部
４１４、５２０ 噴射部
４１６、４１６ａ、４１６ｂ、４１６ｃ、４１６ｄ、５２４ 捕集部
４２２ 液体供給部
４２４ 電源ケーブル
４３４ 開口
４５２ 電源
４５４ アース電極
４６０ 印加電極
４６２ 接地電極
４７０ 電源
４７２ アース
５０６ 流入管
５０８ 排出管

Claims (18)

1. エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、
   エアロゾルを含む気体を流通させる流通部と、
   前記流通部の気体の流れが剥離する剥離領域に向けて、液滴を噴射する液滴噴射部と、を備えるエアロゾル捕集装置。
2. 前記流通部は、前記基体の流れる面積が大きくなる拡幅部を備え、
   前記剥離領域は、前記拡幅部であり、
   前記液滴噴射部は、前記拡幅部を形成する拡幅面に配置される請求項１に記載のエアロゾル捕集装置。
3. 前記流通部の拡幅部で囲まれた領域に配置され、流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部を備える請求項１または請求項２に記載のエアロゾル捕集装置。
4. エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、
   流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、
   前記流体噴射部で形成する気体の流れ方向に配置され、前記エアロゾルを捕集する捕集部と、を備えるエアロゾル捕集装置。
5. 前記流体噴射部は、前記捕集部の下流側に配置される請求項４に記載のエアロゾル捕集装置。
6. 前記流体噴射部は、前記捕集部の上流側に配置され、気体を噴射する請求項４に記載のエアロゾル捕集装置。
7. 前記捕集部の上流側に配置され、前記捕集部に液滴を供給する補助噴射部を備え、
   前記捕集部は、電圧が印加される電極を備え、
   前記補助噴射部は、前記電極に電圧が印加されていない状態で、前記液滴を供給し、前記電極に電圧が印加されている状態で、前記液滴を供給しない請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のエアロゾル捕集装置。
8. 前記気体に含まれる水素濃度を計測する計測装置を備え、
   前記捕集部は、前記水素濃度が閾値未満の場合、前記補助噴射部からの液滴を噴射する請求項７に記載のエアロゾル捕集装置。
9. 前記気体に含まれる水素を回収する水素回収装置を備える請求項７または請求項８に記載のエアロゾル捕集装置。
10. 容器の内部に配置された隔壁の内側のエアロゾル発生源から発生したエアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、
    前記エアロゾル発生源よりも鉛直方向上側に形成された前記隔壁の開口と連結した配管部と、
    前記配管部の開口に設置され、両端が開港した筒形状の筐体と、
    前記筐体の内部に配置され、液滴を含む流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、
    前記筐体と前記隔壁との間の循環流を増加させる向きにスプレーを噴射する循環促進部と、を備えるエアロゾル捕集装置。
11. 前記循環促進部は、前記筐体の外周に配置される請求項１０に記載のエアロゾル捕集装置。
12. 前記循環促進部は、鉛直方向下側にスプレーを噴射する請求項１０または請求項１１に記載のエアロゾル捕集装置。
13. 前記循環促進部は、前記筐体に向けてスプレーを噴射する請求項１０または請求項１１に記載のエアロゾル捕集装置。
14. 前記循環促進部は、前記筐体の外周に配置された排出管に向かう流れを形成する請求項１０から請求項１３のいずれか一項に記載のエアロゾル捕集装置。
15. 前記流体噴射部の鉛直方向下側に配置され、前記流体噴射部から噴射された流体を前記筐体側に向かう向きに変化させるガイドを備える請求項１０から請求項１４のいずれか一項に記載のエアロゾル捕集装置。
16. エアロゾルを捕集するエアロゾル捕集装置であって、
    流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、
    前記流体噴射部の鉛直方向下側に配置され、前記エアロゾルを捕集する捕集部と、を備え、
    前記捕集部は、中空の筐体と、筐体の内部に配置された第１電極と、筐体の内部に配置された第２電極と、前記第１電極に電圧を印加する電源と、前記筐体及び前記第２電極を設置させる接地部と、を備えるエアロゾル捕集装置。
17. 前記エアロゾルを発生する発生源を備える建屋と接続する流入管と、
    前記流入管と接続し、前記流体噴射部及び前記捕集部が配置された筐体と、
    前記筐体と前記エアロゾルを発生する発生源を備える建屋とを接続し、前記筐体のガスを前記建屋に案内する排出管と、を備える請求項１６に記載のエアロゾル捕集装置。
18. 流体を噴射し、エゼクタ効果でエアロゾルを含む気体を所定方向に流動させる流体噴射部と、前記流体噴射部の鉛直方向下側に配置され、前記エアロゾルを捕集する捕集部と、を備え、前記捕集部は、中空の筐体と、筐体の内部に配置された第１電極と、筐体の内部に配置された第２電極と、前記第１電極に電圧を印加する電源と、前記筐体及び前記第２電極を設置させる接地部と、を備えるエアロゾル捕集装置を設置するエアロゾル捕集装置設置方法であって、
    前記捕集部を建屋に対して固定するステップと、
    前記捕集部を設置した後に、前記捕集部を固定している支持体とは別の部材に前記流体噴射部を固定するステップと、を備えるエアロゾル捕集装置設置方法。
    

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