JP4488195B2 - Radioiodine sampler and radioiodine monitor having the same - Google Patents
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Description
この発明は、原子力発電施設や核燃料サイクル施設などの原子力施設内の空気中および施設から環境に放出される放射性ヨウ素の検出のために環境空気中からヨウ素およびその化合物をサンプリングする放射性ヨウ素サンプラおよびそれを具備する放射性ヨウ素モニタに関する。 The present invention relates to a radioactive iodine sampler that samples iodine and its compounds from the air in a nuclear facility such as a nuclear power generation facility and a nuclear fuel cycle facility and for detection of radioactive iodine released from the facility to the environment. The present invention relates to a radioactive iodine monitor.
原子力発電施設等から放出される空気を測定対象とする放射性ヨウ素モニタは、通常連続して空気をサンプリングしており、空気の流路のヨウ素捕集剤の上流に加熱器を備えることにより、サンプリングした空気を加熱してヨウ素捕集剤の吸湿を防止している(例えば、特許文献1参照)。 Radioiodine monitors that measure air released from nuclear power generation facilities, etc., normally sample air continuously, and by providing a heater upstream of the iodine scavenger in the air flow path, sampling is performed. The heated air is heated to prevent moisture absorption by the iodine scavenger (see, for example, Patent Document 1).
一方、緊急時に施設周辺の空気をサンプリングする放射性ヨウ素モニタも、連続的にサンプリングしているものと同様な構成になっている。しかし、緊急時用のものについては、長期間ポンプが停止した待機中の状態に置かれているので、空気の流れがなく、備えられている加熱器によりヨウ素捕集剤の周辺の空気の相対湿度を減少することができずにヨウ素捕集剤に対する防湿効果が見られない。さらに、ヨウ素捕集剤が設置されている気密ボックスの内部と外気との間で、温度変化および気圧の変化により、呼吸作用が生じてヨウ素捕集材が吸湿してしまう。そして、ヨウ素の代わりに水を捕集してしまうためヨウ素およびその化合物の捕集効率が低下するという問題がある。
また、ヨウ素捕集剤が設置されている気密ボックスを高気密構造にすることも技術的には可能であるが、コストが大幅にアップするという問題がある。
On the other hand, the radioactive iodine monitor that samples the air around the facility in an emergency has the same configuration as that continuously sampling. However, for emergency use, the pump has been in a standby state for a long time, so there is no air flow and the heater around the The humidity cannot be reduced, and the moisture-proofing effect on the iodine scavenger is not seen. Furthermore, between the inside of the airtight box in which the iodine scavenger is installed and the outside air, a change in temperature and a change in atmospheric pressure cause a breathing action and the iodine scavenger absorbs moisture. And since water is collected instead of iodine, there exists a problem that the collection efficiency of iodine and its compound falls.
Further, although it is technically possible to make the airtight box in which the iodine scavenger is installed a highly airtight structure, there is a problem that the cost is significantly increased.
この発明の目的は、緊急時用として長期間待機状態に置かれていても、ヨウ素捕集剤の吸湿が少ないままに維持され、捕集効率の低下が防止される放射性ヨウ素サンプラおよびそれを具備する放射性ヨウ素モニタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a radioactive iodine sampler that maintains a low hygroscopicity of the iodine scavenger and prevents a reduction in the scavenging efficiency even when it has been in a standby state for a long period of time for emergency use, and a radioactive iodine sampler that can prevent a decrease in the scavenging efficiency. It is to provide a radioactive iodine monitor.
この発明に係わる放射性ヨウ素サンプラは、環境空気に含まれる放射性ヨウ素から放出される放射線を検出するために、上記環境空気をサンプリングし、サンプリングされた空気中のヨウ素またはその化合物をヨウ素捕集剤に捕集する放射性ヨウ素サンプラにおいて、待機時、上記ヨウ素捕集剤を気密状態で収納する気密収容手段と、上記ヨウ素捕集剤が収納されている空間の空気から水蒸気を除湿する除湿手段と、が備えられ、上記除湿手段は、上記空間内に置かれた吸湿剤であり、上記サンプリングされた空気中のヨウ素またはその化合物を上記ヨウ素捕集剤に捕集するとき上記サンプリングされた空気を上記ヨウ素捕集剤に導き且つ上記空間外に排出するとともに、上記気密収容手段が囲む空間から隔離された流路を形成する、上記ヨウ素捕集剤を両側から挟むカートリッジホルダおよびサクションヘッドと、を備えられる。
The radioactive iodine sampler according to the present invention samples the environmental air in order to detect radiation emitted from radioactive iodine contained in the environmental air, and uses the sampled iodine in the air or a compound thereof as an iodine scavenger. In the radioactive iodine sampler to be collected, during standby, an airtight storage means for storing the iodine collection agent in an airtight state, and a dehumidification means for dehumidifying water vapor from the air in the space in which the iodine collection agent is stored, provided, the dehumidifying means is a hygroscopic agent placed in the space, the iodine the sampled air when collecting the iodine or a compound of the sampled air in the iodine capturing agent and thereby discharged to the outside of the space leads to the collection agent to form a flow path that is isolated from the space surrounding the said gas-tight housing means, said yo A cartridge holder and the suction head sandwich the element scavenger from both sides, is provided with.
この発明の放射性ヨウ素サンプラの効果は、待機時ヨウ素捕集剤が気密状態で収容されている空間の空気から水蒸気を除湿する除湿手段が備えられているので、長期に亘った待機であっても、ヨウ素捕集剤が常時低湿度の条件下に置かれ、緊急時にヨウ素およびその化合物を捕集するヨウ素捕集剤の捕集効率を高レベルに維持できる。 The effect of the radioactive iodine sampler of the present invention is provided with a dehumidifying means for dehumidifying water vapor from the air in the space in which the standby iodine scavenger is accommodated in an airtight state. In addition, the iodine scavenger is always placed under low humidity conditions, and the trapping efficiency of the iodine scavenger that collects iodine and its compounds in an emergency can be maintained at a high level.
この発明は、放射性ヨウ素モニタおよび放射性ヨウ素サンプラに適用することができる。ここで言う放射性ヨウ素モニタは、ヨウ素およびその化合物を活性炭カートリッジに捕集するサンプリング部と、そのサンプリング部と一体に構成され、活性炭カートリッジに捕集された放射性ヨウ素から放出される放射線を検出する放射線検出部と、から構成されている。一方、放射性ヨウ素サンプラは、ヨウ素およびその化合物を活性炭カートリッジに捕集するサンプリング部から構成されており、活性炭カートリッジに捕集された放射性ヨウ素から放出される放射線を放射線検出器により検出するものである。この発明は、特にヨウ素およびその化合物を活性炭カートリッジに捕集するサンプリング部に係わるものなので、両者は共通しており、以下の説明では放射性ヨウ素モニタを主に説明する。 The present invention can be applied to a radioactive iodine monitor and a radioactive iodine sampler. The radioactive iodine monitor here refers to a sampling unit that collects iodine and its compounds in an activated carbon cartridge, and radiation that is integrated with the sampling unit and detects radiation emitted from radioactive iodine collected in the activated carbon cartridge. And a detection unit. On the other hand, the radioactive iodine sampler is composed of a sampling unit that collects iodine and its compound in an activated carbon cartridge, and detects radiation emitted from the radioactive iodine collected in the activated carbon cartridge by a radiation detector. . Since this invention relates to the sampling part which collects iodine and its compound especially in an activated carbon cartridge, both are common and the following description mainly explains a radioactive iodine monitor.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係わる放射性ヨウ素モニタの構成図である。図2は、実施の形態1に係わる除湿器の断面図である。なお、図1中において、検出器ホルダ、パッキン、活性炭カートリッジ、サクションヘッドおよびカートリッジ供給機構、気密ボックスは縦断面図として表されている。
実施の形態1の放射性ヨウ素モニタは、例えば、原子力発電所構外の局舎1内に設置されている。そして、放射性ヨウ素モニタは、大きく分けて、検出対象の環境空気からヨウ素およびその化合物を捕集するサンプリング部2と、捕集された放射性ヨウ素から放出される放射線を検出する放射線検出部3と、から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram of a radioactive iodine monitor according to
The radioactive iodine monitor of Embodiment 1 is installed in the
まず、サンプリング部2は、局舎1外の環境空気を吸入する吸気ノズル4、吸入されたサンプル空気に含まれるミストを分離してドレンとして溜めておくミストセパレータ5、吸気ノズル4から見て下流側の圧力が上流側に比べて所定の差圧以上に低下したとき開放され、サンプル空気を下流側に流す逆止弁6、サンプル空気を吸入するときサンプル空気を加熱するサンプル空気加熱ヒータ7が配管8により直列に接続されて構成されている。ミストセパレータ5には、溜められたミストを点検時に排水する排水弁9が備えられている。逆止弁6は、待機時は閉められており、下流側を密閉している。サンプル空気加熱ヒータ7は、サンプル空気を加熱して相対湿度を下げている。
サンプル空気加熱ヒータ7から下流側に接続された配管8は、シール部材10を貫通してサンプリング部2を構成する気密ボックス11内に延びている。
First, the
A pipe 8 connected to the downstream side from the sample air heater 7 extends through the
さらに、サンプリング部2は、放射線検出器12を保持するとともにカートリッジホルダとして兼用され、活性炭カートリッジ14を下方に位置するサクションヘッド15とともに支持する検出器ホルダ16、電磁ソレノイド17が動作することにより鉛直上方向に押し上げられ、それにより活性炭カートリッジ14を押し上げるサクションヘッド15、検出器ホルダ16とサクションヘッド15との相対するシール面にそれぞれ配置され、活性炭カートリッジ14が押し上げられたとき検出器ホルダ16とサクションヘッド15との内部空間を気密ボックス11から隔離するパッキン18から構成されている。
Further, the
なお、活性炭カートリッジ14は、図示しないが、ヨウ素捕集剤としての活性炭が円筒状容器に充填され、容器端面が繊維シートで蓋をされ、その繊維シートがリングにより容器へ接着固定されたものであり、市販されており容易に入手できる。
Although not shown, the activated
活性炭カートリッジ14は、カートリッジ供給機構20により検出器ホルダ16とサクションヘッド15との間にサンプル空気の吸気に先立って供給される。
カートリッジ供給機構20は、検出器ホルダ16とサクションヘッド15との間に水平に設けられ、サクションヘッド15の上昇下降する領域に穴が空けられた固定板21、固定板21の中心で回転自在に支持され、活性炭カートリッジ14を複数収容できる穴が円周上に設けられた回転板22、回転板22を回転するためのモータ23、モータ23の回転を回転板22に伝達するギヤ24から構成されている。
活性炭カートリッジ14は、サクションヘッド15の上方以外は固定板21の上に載った状態にある。そして、モータ23が回転し、それに連動してギヤ24が回転し、それに伴い回転板22が回転すると、活性炭カートリッジ14は固定板21の上を滑って移動して、新たな活性炭カートリッジ14がサクションヘッド15上に配置される。
The activated
The
The activated
サクションヘッド15から排気するためのフレキシブルホース26が接続され、その先にシール部材10を貫通する配管8が接続され、その配管8が気密ボックス11の外部にまで延びている。サクションヘッド15にフレキシブルホース26が接続されているので、サクションヘッド15を上昇下降することができる。このサクションヘッド15は、電磁ソレノイド17により上下に移動される。
そして、サンプリング部2は、さらに、サクションヘッド15から延びた配管8が接続され、サクションヘッド15から排気される空気の流量を計測する流量計27、流量計27に接続され、下流から空気を排出するポンプ28、ポンプ28から排出される空気が局舎1外に排出される排気ノズル29から構成されている。
A
The
さらに、サンプリング部2は、気密ボックス11内の空気を除湿する除湿手段としての除湿器31、カートリッジ供給機構20を制御して活性炭カートリッジ14をサクションヘッド15上に配置し、サクションヘッド15を上昇下降し、ポンプ28を流量に基づき制御して吸気・排気し、サンプル空気加熱ヒータ7を制御してサンプル空気を加熱する制御部32から構成されている。
Further, the
除湿器31は、図2に示すように、吸湿剤36が収納袋37、例えば麻袋のような通気性の良好なものに入れられ、その収納袋37が多数の穴が開けられた収納ケース38の中に配置される。そして、収納ケース38は取付板39により気密ボックス11の壁に固定されている。
吸湿剤36としては、シリカゲル、モレキュラーシーブ、ゼオライト等が市販されており容易に入手でき、シール箇所の状況に応じて使用量を決定して定期的に取り替える。
In the
As the hygroscopic agent 36, silica gel, molecular sieve, zeolite, and the like are commercially available and can be easily obtained, and the amount used is determined according to the state of the seal portion and is periodically replaced.
一方、放射線検出部3は、検出器ホルダ16に保持され、活性炭カートリッジ14に捕集された放射性ヨウ素から放出される放射線を検出し、電気パルスに変換する放射線検出器12、放射線検出器12から出力された電気パルスを測定対象の放射性ヨウ素の波高スペクトルピークに対応して波高弁別し、放射性ヨウ素の濃度に対応する計数率を出力する測定部34から構成されている。
On the other hand, the
放射性ヨウ素モニタは、さらに、サンプリング部2を局舎1外から制御する制御信号や測定部34から出力される計数率を局舎1外に伝送するインターフェース部35が備えられている。
The radioactive iodine monitor further includes an
緊急時に用いる放射性ヨウ素モニタにおいて、気密ボックス11内は、待機時逆止弁6とポンプ28の中の図示しない逆止弁とにより密閉されている。このように実施の形態1において、ヨウ素捕集剤を気密状態で収容する気密収容手段は、逆止弁6、気密ボックス11およびポンプ28内の図示しない逆止弁から構成されている。
一方、緊急時においては、カートリッジ供給機構20を駆動して、活性炭カートリッジ14をサクションヘッド15上に配置する。そして、サクションヘッド15を電磁ソレノイド17により押し上げて、検出器ホルダ16、活性炭カートリッジ14およびサクションヘッド15を密着して、サンプル空気の流路を構築する。すなわち、サンプル空気の流路は、吸気ノズル4から下流方向に、ミストセパレータ5、逆止弁6、検出器ホルダ16、活性炭カートリッジ14、サクションヘッド15、流量計27、ポンプ28を経由して排気ノズル29に至る。ポンプ28を駆動すると、逆止弁6に差圧が加わるので、逆止弁6が開放され、サンプル空気が活性炭カートリッジ14に流されて、サンプル空気中の放射性ヨウ素が活性炭カートリッジ14に捕集される。このように捕集された放射性ヨウ素から放出される放射線が放射線検出器12により検出される。なお、放射性ヨウ素は、単体ヨウ素およびヨウ化メチルなどのヨウ化物も含まれる。
In the radioactive iodine monitor used in an emergency, the inside of the
On the other hand, in an emergency, the
気密ボックス11は、放射線検出器12、検出器ホルダ16、活性炭カートリッジ14、カートリッジ供給機構20、サクションヘッド15、電磁ソレノイド17、パッキン18、フレキシブルホース26を内包し、外気に対して気密を保持している。検出器はシールされた検出器筒の中に入れられて、検出器筒で気密を保持してもよい。
なお、気密ボックス11は、活性炭カートリッジ14の取替えと気密ボックス11内部の保守とのために点検窓33が設けられている。配管8や配線が気密ボックス11を貫通する箇所および接合箇所はシール部材10によりシールされている。
局舎1は、吸気ノズル4および排気ノズル29を局舎1外に出して固定し、それ以外の機器を内部に格納して保護する。
除湿器31は、待機時のシール部から外気の温度変化および気圧の変化による呼吸現象にともない気密ボックス11に進入する水蒸気を除去することができる。
The
The
The
The
このような放射性ヨウ素モニタは、待機中において気密ボックス11の内部の空気が除湿器31により除湿されるので、活性炭カートリッジ14を常に低湿度の好適な状態に維持できる。
また、気密ボックス11内部の空気が低湿度に維持されるので、気密ボックス11内面およびその内部に収容されている機器に対する防錆の効果がある。
また、原子力発電施設や燃料サイクル施設において、腐食性ガスを含む空気をサンプリングする場合、吸湿剤36が気密ボックス11内に漏洩拡散する腐食性ガスを吸着するので、気密ボックス11内面及びその内部に設置された機器の腐食を防止する効果がある。
In such a radioactive iodine monitor, the air inside the
Moreover, since the air inside the
In addition, when sampling air containing corrosive gas in a nuclear power generation facility or fuel cycle facility, the hygroscopic agent 36 adsorbs corrosive gas that leaks and diffuses into the
なお、活性炭カートリッジ14は、ヨウ素およびその化合物の吸着材として活性炭を充填しているが、同様の機能と性能を有する吸着剤を用いることができる。
また、活性炭カートリッジ14の代わりに活性炭素繊維をフェルト状にしたものを同一平面形状に打ち抜いて適用することもできる。
The activated
Further, instead of the activated
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2に係わる放射性ヨウ素モニタの構成図である。なお、図3中において、検出器ホルダ、パッキン、活性炭カートリッジ、サクションヘッドおよび押し付け機構は縦断面図として表されている。
実施の形態2の放射性ヨウ素モニタは、実施の形態1の放射性ヨウ素モニタと異なり、活性炭カートリッジ14が1個だけ備えられている。そして、活性炭カートリッジ14は、待機時押し付け機構40により押し上げられたサクションヘッド15により押し上げられ、検出器ホルダ16との間で気密保持されている。このように1個の活性炭カートリッジ14が気密保持されているので、カートリッジ供給機構20および気密ボックス11が省かれている。
待機時、逆止弁6とポンプ28内に設けられている図示しない逆止弁とにより検出器ホルダ16、活性炭カートリッジ14、サクションヘッド15内の空間が気密封止されている。そして、この気密封止された空間を除湿するために、フレキシブルホース26の下流側から分岐された配管8の先に除湿箱45が設けられ、その除湿箱45の中に実施の形態1と同様な除湿器31が取り付けられている。このように実施の形態2における気密収容手段は、逆止弁6、検出器ホルダ16、パッキン18、サクションヘッド15、押し付け機構40およびポンプ28内の図示しない逆止弁から構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of a radioactive iodine monitor according to
Unlike the radioactive iodine monitor of the first embodiment, the radioactive iodine monitor of the second embodiment includes only one activated
During standby, the spaces in the
押し付け機構40は、サクションヘッド15を上下に移動する可動軸41、可動軸41を上下に回転しながら直線移動可能に支持するガイド42、可動軸41の下方端に固定されて、回転することにより可動軸41を上下に移動するハンドル43から構成されている。ハンドル43を手動で回すと可動軸41がガイド42に沿って鉛直方向に移動してサクションヘッド15を押し上げる。
それによりパッキン18を介してサクションヘッド15と活性炭カートリッジ14、検出器ホルダ16と活性炭カートリッジ14のシール面が密着させられてサンプル空気の流路が形成される。待機時、この状態で待機しており、緊急時、外部からインターフェース部35経由で制御部32にポンプ28の起動信号が入力され、サンプリングが開始され、外部からの停止信号、または、図示しない内蔵タイマーに基づく停止信号が制御部32からポンプに入力されることによりポンプ28が停止してサンプリングが完了する。
The
As a result, the
捕集が完了した活性炭カートリッジ14は、放射線検出器12により放射性ヨウ素から放出される放射線が検出される。そして、検出が完了した活性炭カートリッジ14は、ハンドル43を逆回転して可動軸41を下げることにより取り外し、その後、新しい活性炭カートリッジ14をサクションヘッド15の上に配置してから、ハンドル43を回転して可動軸41を上昇することにより、新たな活性炭カートリッジ14を検出器ホルダ16とサクションヘッド15との間に装着する。
In the activated
このような放射性ヨウ素モニタは、検出器ホルダ16、サクションヘッド15、活性炭カートリッジ14の中の空気だけを除湿すればよいので、小さな除湿器を用いても活性炭カートリッジを常に低湿度の好適な状態に維持できる。
Since such a radioactive iodine monitor only needs to dehumidify only the air in the
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3に係わる放射性ヨウ素サンプラに構成図である。なお、図4中において、カートリッジ押さえ、活性炭カートリッジ、サクションヘッド、押し付け機構は縦断面図として表されている。
実施の形態3の放射性ヨウ素サンプラは、実施の形態2の放射性ヨウ素モニタから放射線検出部3が省略され、逆止弁6からサクションヘッド15の一連の機器が複数備えられ、複数の捕集流路を有することが実施の形態2の放射性ヨウ素モニタと異なっており、その他は同様であるので同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。また、逆止弁6から電磁弁46には1つの捕集流路だけに符号を付記してあるが、3つとも同様であるので省略している。
また、活性炭カートリッジ14を上方から押さえるために、カートリッジホルダとしてのカートリッジ押さえ45が実施の形態2の検出器ホルダ16の替わりに備えられている。
FIG. 4 is a block diagram of a radioactive iodine sampler according to
In the radioactive iodine sampler of the third embodiment, the
Further, in order to hold the activated
実施の形態3の放射性ヨウ素サンプラは、図4に示すように、3つの捕集流路を備えている例を挙げて説明していくが、捕集流路の数は3つに限るものではない。
そして、放射性ヨウ素サンプラには、複数の捕集流路を選択するために、それぞれの捕集流路に含まれるサクションヘッド15の下流側に接続されているフレキシブルホース26の先に電磁弁46がそれぞれ設けられ、電磁弁46を開閉することにより、捕集流路が選択されている。このように実施の形態3における気密収容手段は、逆止弁6、カートリッジ押さえ45、パッキン18、サクションヘッド15、電磁弁46から構成されている。
待機時、複数の捕集流路の全てが逆止弁6と電磁弁46とにより気密封止された状態にある。そして、緊急時、外部からインターフェース部35を経由して制御部32に電磁弁選択信号とポンプ28の起動信号とが入力されると、選択された電磁弁46が開になりポンプ28が起動されて空気のサンプリングを開始し、外部からの停止信号、または、図示しない内蔵タイマーに基づく停止信号が制御部32からポンプに入力されることによりポンプ28が停止してサンプリングが完了する。そして、外部からの操作または制御部32のタイマーにより電磁弁46を順次切換ながら放射性ヨウ素の捕集を行うことができる。
捕集を終えた活性炭カートリッジ14は、ハンドル43を操作して取り外され、新しいものに取り替えられる。取り外された活性炭カートリッジ14は、別の場所に設置された放射線検出器により放射性ヨウ素から放出される放射線が測定される。
As shown in FIG. 4, the radioactive iodine sampler of
In the radioactive iodine sampler, in order to select a plurality of collection channels, an
At the time of standby, all of the plurality of collection channels are in a state of being hermetically sealed by the
The activated
このような放射性ヨウ素サンプラは、外部から電磁弁選択信号を入力することにより複数の活性炭カートリッジに放射性ヨウ素を捕集することができるので、緊急時に遠隔地からでも複数の活性炭カートリッジを切り換えて放射性ヨウ素を捕集できる。
なお、活性炭カートリッジ14は、実施の形態2と同様に1個とすることも可能である。
Since such a radioactive iodine sampler can collect radioactive iodine in a plurality of activated carbon cartridges by inputting a solenoid valve selection signal from the outside, it is possible to switch between a plurality of activated carbon cartridges even from a remote location in an emergency. Can be collected.
Note that the number of the activated
実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4に係わる除湿器の構成図である。
実施の形態4に係わる放射性ヨウ素モニタは、実施の形態4に係わる放射性ヨウ素モニタの気密ボックス11内に備えられた除湿器31bだけが実施の形態1と異なり、その他は同様であるので説明は省略する。
実施の形態4の除湿器31bは、図5に示すように、気密ボックス11内に配置され、冷却された冷媒が流される冷却コイル51、気密ボックス11外に配置され、冷却コイル51の入力と出力とに接続され、冷媒を冷却して冷却コイル51に流す冷却ユニット52、冷却コイル51の下方に配置され、冷却コイル51で凝縮されて落下する水分を受けるドレン受け53、ドレン受け53に溜まった水を定期的に気密ボックス11外に排出するように開放するドレン排出電磁弁54、一端がドレン排出電磁弁54に接続され、他端が気密ボックス11外に気密ボックス11の壁を貫通して延びるドレン管55から構成されている。ドレン排出電磁弁54は、通常は閉になっており、制御部32からの制御信号で定期的に動作される。なお、冷却コイル51とドレン管55とが気密ボックス11の壁を貫通する箇所はシール部材10によりシールされている。ここで、ドレン排出手段は、ドレン受け53、ドレン排出電磁弁54およびドレン管55から構成されている。
冷媒としては、冷却された水、代替フロンガス等で対応でき、冷却コイルはヒートパイプであってもよい。
このような除湿器31bは、密閉した系の空気を冷却して水蒸気を凝縮させて除去するので、吸湿剤が不要となり、吸湿剤の交換がないので保守コストが低減できる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of a dehumidifier according to Embodiment 4 of the present invention.
The radioactive iodine monitor according to the fourth embodiment is the same as the first embodiment except for the
As shown in FIG. 5, the
As the refrigerant, cooled water, alternative chlorofluorocarbon gas or the like can be used, and the cooling coil may be a heat pipe.
Such a
実施の形態5.
図6は、この発明の実施の形態5に係わる除湿器の斜視図である。
実施の形態5に係わる放射性ヨウ素モニタは、実施の形態4に係わる除湿器31bだけが異なり、その他は同様であるので説明は省略する。
実施の形態5の除湿器31cは、実施の形態4の除湿器31bと気密ボックス11の内部の空気を冷却する手段が異なっており、その他は同様である。
実施の形態5の除湿器31cの空気を冷却する手段は、図6に示すように、気密ボックス11の壁11bに設けられた貫通孔11cに嵌合されて壁に固定され、一面が気密ボックス11外に面し、他面が気密ボックス11内に面するように配置された放熱板57、放熱板57の気密ボックス11内に面する面に熱的に密着されたペルチェ素子58、ペルチェ素子58の気密ボックス11内に熱的に密着されて固定された冷却フィン59、ペルチェ素子58に直流電圧を印加する電源60から構成されている。冷却フィン59で凝縮されて滴下する液滴は、ドレン受け53で受けられる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a perspective view of a dehumidifier according to Embodiment 5 of the present invention.
The radioactive iodine monitor according to the fifth embodiment is different only in the
The
As shown in FIG. 6, the means for cooling the air of the
ペルチェ素子58は、冷却フィン59にセラミックス基板を介して共通電極が取り付けられ、その共通電極にn型半導体とp型半導体との片面が取り付けられている。また、放熱板57にセラミックス基板を介して個別電極が取り付けられ、n型半導体とp型半導体との他の片面がそれぞれ個別電極に取り付けられた構造になっている。
p型半導体の個別電極をプラス電極、n型半導体の個別電極をマイナス電極として、両電極間に電源60により直流電圧を印加すると、n型半導体は共通電極からマイナス電極へ向かって電子が移動し、p型半導体は共通電極からプラス電極へ向かって正孔が移動する。
この移動に伴って熱エネルギーの移動が生じ、共通電極側がエネルギー不足の状態になって結果として冷却される。冷却フィン59が冷却されることにより、気密ボックス11内の空気が冷却されて、水蒸気が凝縮して除去される。一方、個別電極側では加熱されて、その熱が放熱板57を伝達して気密ボックス11外の外気に放出される。
In the
When a p-type semiconductor individual electrode is a positive electrode and an n-type semiconductor individual electrode is a negative electrode and a DC voltage is applied between both electrodes by a
Along with this movement, movement of thermal energy occurs, and the common electrode side becomes in a state of energy shortage and is cooled as a result. By cooling the
このような除湿器31cは、ペルチェ素子58を使用した電子冷却方式であるので、冷媒方式のように冷凍機を必要としないので、装置が小型になる。
Since such a
実施の形態6.
図7は、この発明の実施の形態6に係わる除湿器の断面図である。
実施の形態6の除湿器31dは、気密ボックス11の壁11bに設けられた貫通孔11cに嵌合されて備えられている。そして、除湿器31dの片面は気密ボックス11の外側Aに面し、他の片面は気密ボックス11の内側Bに面している。
そして、除湿器31dは、図7に示すように、プロトンを伝導する固体電解質膜61、固体電解質膜61の片面に積層され、気密ボックス11の内側Bに面するように配置された陽極62、固体電解質膜61の他の片面に積層され、気密ボックス11の外側Aに面するように配置された陰極63、固体電解質膜61の外縁部61aを支持し、気密ボックス11の壁11bに固定する取付板64、陽極62と陰極63の間に直流電圧を印加する電源60から構成されている。
図8は、実施の形態7に係わる固体電解質膜61の内部の様子を順次拡大して見た図である。固体電解質膜61は、図8(a)に示すように、厚み200μm程度の機能膜で、その機能は、図8(b)に示すように、ガスや電子を通さずに、水素イオンを伝導することである。そして、このイオン伝導の機能は、図8(c)に示すように、スルフォニル基に沿って水素イオンが伝導することにより発揮する。この固体電解質膜61は、図8(d)に示すように、フッ素系の樹脂を主鎖に持ち、プロトンを付加することができるスルフォニル基SO3 −を側鎖に持つ構造になっている。この固体電解質膜61は、例えば、固体高分子電解質膜があり、デュポン社の商品名ナフィオン(登録商標)として市販されており、手で触っても害のない電気絶縁性の透明なフィルムであり、容易に入手できる。なお、電極間に加える電圧は、3V程度と低く万一漏電しても安全である。
固体電解質膜61は、陽極62と陰極63とにより挟まれており、陽極62と陰極63との間に直流電圧3V程度を印加すると陽極62に吸収した水を伴って水素イオンが固体電解質膜61中を移動する。
また、陽極62と陰極63とは、多孔質の触媒作用を有する材料を使用しており、陽極62は水蒸気を取り込んでその触媒作用で酸素イオンと水素イオンにイオン化し、酸素イオンは陽極62の表面で酸素ガスになりサンプル空気中に放出され、水素イオンは固体電解質膜61の内部を電界で伝導され、陰極63の表面で外気の酸素と反応して水蒸気となり、随伴した水蒸気とともに放出されて気密ボックス11の除湿が行われる。
ナフィオン(登録商標)を使用した除湿器31dの除湿能力Dは、膜面積が一定の場合、陽極62側の気密ボックスの絶対湿度のみに比例し、式(1)で与えられる。
FIG. 7 is a sectional view of a dehumidifier according to
The dehumidifier 31d of the sixth embodiment is provided by being fitted into a through
As shown in FIG. 7, the dehumidifier 31 d includes a
FIG. 8 is an enlarged view of the inside of the
The
The
The dehumidifying capacity D of the dehumidifier 31d using Nafion (registered trademark) is proportional to only the absolute humidity of the airtight box on the
D=6×102×p×S (1) D = 6 × 10 2 × p × S (1)
ここで、Dは固体電解質膜の除湿能力(g/h)、pはサンプル空気の絶対湿度(g/cm3)、Sは固体電解質膜の有効面積(cm2)である。 Here, D is the dehumidifying capacity (g / h) of the solid electrolyte membrane, p is the absolute humidity (g / cm 3 ) of the sample air, and S is the effective area (cm 2 ) of the solid electrolyte membrane.
放射性ヨウ素モニタを緊急時用として運用する場合、通常は待機状態なので、固体電解質膜の面積としては100mm×100mm程度あれば十分である。
常時使用の場合には、カートリッジ切り換え時にサンプルエアーが拡散するが、切り換え時間は短時間なので同様の面積で十分である。
カートリッジの搭載数の多い大型の放射性ヨウ素モニタでは式(1)で必要面積を求めることができる。
このように気密ボックス内の水分を固体電解質膜を伝導させて外部に排出することができるので、吸湿剤の交換等の保守が不要となり、保守コストが低減する。
また、活性炭を密閉した系内に結露水を発生させることがないので、排水機構が不要となり、設備コストが低減できる。
When the radioactive iodine monitor is operated for emergency use, it is normally in a standby state, and therefore it is sufficient that the area of the solid electrolyte membrane is about 100 mm × 100 mm.
In the case of constant use, sample air is diffused when the cartridge is switched, but the switching area is short, so a similar area is sufficient.
In a large radioactive iodine monitor with a large number of cartridges mounted, the required area can be obtained by equation (1).
As described above, since the water in the airtight box can be discharged to the outside through the solid electrolyte membrane, maintenance such as replacement of the hygroscopic agent becomes unnecessary, and the maintenance cost is reduced.
Moreover, since dew condensation water is not generated in the system in which the activated carbon is sealed, a drainage mechanism is unnecessary, and the equipment cost can be reduced.
実施の形態7.
図9は、この発明の実施の形態7に係わるサクションヘッドの一部断面図である。
実施の形態7の放射性ヨウ素モニタは、実施の形態1の放射性ヨウ素モニタのサクションヘッド15にサクションヘッドヒータ65を追加したところが異なっており、その他は同様であるので、同様な部分の説明は省略する。
サクションヘッドヒータ65は、図9に示すように、サクションヘッド15の外壁に巻かれるように配置されている。そして、制御部32から一定の電力がサクションヘッドヒータ65に供給されるので、サクションヘッド15が加熱され、サクションヘッド15から活性炭カートリッジ14に熱が伝導されて、活性炭カートリッジ14が好適な温度に維持される。サクションヘッドヒータ65は、活性炭カートリッジ14を常温より10℃程度上昇させれば十分であるので、特別なコントロールは不要で定容量の電力を供給すればよい。なお、サクションヘッドヒータ65を待機中も動作させておいてもよいが、ポンプ28の稼動と連動させて動作させてもよい。
Embodiment 7 FIG.
9 is a partial cross-sectional view of a suction head according to Embodiment 7 of the present invention.
The radioactive iodine monitor of the seventh embodiment is different in that the
As shown in FIG. 9, the
このようにサクションヘッド15にサクションヘッドヒータ65を備えることにより、活性炭カートリッジ14内に収納されている活性炭を好適な温度に維持することにより、サンプル空気加熱ヒータ7がせっかくサンプル空気を加熱しても、空気の熱容量が小さいために流れの途中で温度が下がってしまうのを補うことができる。
また、途中の温度低下を見越してサンプル空気を高温に加熱することによるやけど防止用断熱材が不要になる。こうして活性炭を好適な温度にすることにより、活性炭によるヨウ素およびその化合物の捕集効率を高効率に維持することができる。
By providing the
In addition, a heat insulating material for preventing burns by heating the sample air to a high temperature in anticipation of a temperature drop in the middle becomes unnecessary. Thus, by making activated carbon into suitable temperature, the collection efficiency of the iodine and its compound by activated carbon can be maintained highly efficient.
1 局舎、2 サンプリング部、3 放射線検出部、4 吸気ノズル、5 ミストセパレータ、6 逆止弁、7 サンプル空気加熱ヒータ、8 配管、9 排水弁、10 シール部材、11 気密ボックス、12 放射線検出器、14 活性炭カートリッジ、15 サクションヘッド、16 検出器ホルダ、17 電磁ソレノイド、18 パッキン、20 カートリッジ供給機構、21 固定板、22 回転板、23 モータ、24 ギヤ、26 フレキシブルホース、27 流量計、28 ポンプ、29 排気ノズル、31、31a〜31d 除湿器、32 制御部、33 点検窓、34 測定部、35 インターフェース部、36 吸湿剤、37 収納袋、38 収納ケース、39、64 取付板、40 押し付け機構、41 可動軸、42 ガイド、43 ハンドル、45 除湿箱、46 電磁弁、51 冷却コイル、52 冷却ユニット、54 ドレン排出電磁弁、55 ドレン管、57 放熱板、58 ペルチェ素子、59 冷却フィン、60 電源、61 固体電解質膜、61a 外縁部、62 陽極、63 陰極、65 サクションヘッドヒータ。
1 office building, 2 sampling section, 3 radiation detection section, 4 intake nozzle, 5 mist separator, 6 check valve, 7 sample air heater, 8 piping, 9 drain valve, 10 seal member, 11 airtight box, 12
Claims (2)
待機時、上記ヨウ素捕集剤を気密状態で収納する気密収容手段と、
上記ヨウ素捕集剤が収納されている空間の空気から水蒸気を除湿する除湿手段と、
が備えられ、
上記除湿手段は、上記空間内に置かれた吸湿剤であり、
上記サンプリングされた空気中のヨウ素またはその化合物を上記ヨウ素捕集剤に捕集するとき上記サンプリングされた空気を上記ヨウ素捕集剤に導き且つ上記空間外に排出するとともに、上記気密収容手段が囲む空間から隔離された流路を形成する、上記ヨウ素捕集剤を両側から挟むカートリッジホルダおよびサクションヘッドと、を備えられることを特徴とする放射性ヨウ素サンプラ。 In order to detect the radiation emitted from radioactive iodine contained in the environmental air, in the radioactive iodine sampler that samples the environmental air and collects iodine in the sampled air or a compound thereof in an iodine scavenger,
An airtight storage means for storing the iodine scavenger in an airtight state during standby;
Dehumidifying means for dehumidifying water vapor from the air in the space in which the iodine scavenger is stored;
Is provided,
The dehumidifying means is a hygroscopic agent placed in the space,
When collecting iodine or its compound in the sampled air in the iodine scavenger, the sampled air is guided to the iodine scavenger and discharged out of the space, and the airtight housing means surrounds it. A radioactive iodine sampler comprising: a cartridge holder and a suction head that form a flow path isolated from a space and sandwich the iodine scavenger from both sides.
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