JP6578096B2 - 放射性物質除去装置および放射性物質除去システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、原子力事業所等において放射性物質を除去する放射性物質除去装置および放射性物質除去システムに関する。

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セシウム，ストロンチウムなどを主成分とする放射性ミストや放射性微粒子などの放射性物質および放射性ガス、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。

従来、特許文献１に記載の放射性ガス除去装置は、筒状に形成されたケーシングと、ケーシングの筒状の他端側に設けられてケーシングの一端側の開口部から他端側の開口部にかけてケーシングの内部にガスを流通させる送風機と、ケーシングの内部に設けられており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フィルタと、ケーシングの内部であって放射性フィルタよりもガスの流通の下流側に設けられており放射性フィルタから離散される粒子を捕集する下流側高性能フィルタと、ケーシングの内部であって放射性フィルタよりもガスの流通の上流側に設けられておりガス中に含まれる有機溶剤ガス成分や酸性ガス成分を吸着するガス処理フィルタと、を含む。

特開２０１４−３５２８６号公報

特許文献１に記載の放射性ガス除去装置によれば、送風機によりケーシングの一端側から他端側にかけてケーシングの内部を流通するガスは、ガス処理フィルタ、放射性フィルタ、下流側高性能フィルタを順次通過してケーシングの外部に放出される。この際、まず、ガス処理フィルタにより、ガス中に含まれる有機溶剤ガス成分や酸性ガス成分を吸着する。次に、放射性フィルタにより、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除去する。次に、下流側高性能フィルタにより、放射性フィルタから離散される粒子を捕集する。この結果、ガスが放射性フィルタを通過する以前に、ガス処理フィルタにより有機溶剤ガス成分や酸性ガス成分が除去されるため、有機溶剤ガス成分や酸性ガス成分により放射性フィルタが目詰まりする事態を防ぎ、放射性フィルタの性能低下を抑えることができる。しかも、ガスが放射性フィルタを通過した後に、下流側高性能フィルタにより放射性フィルタから離散される粒子を捕集するため、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同伴する放射性フィルタの粒子がケーシングの外部に放出される事態を防ぐことができる。

上述した放射性ガス除去装置は、筒状のケーシングの一端側から他端側にかけてケーシングの内部にガスを流通させ、放射性フィルタに放射性物質が吸着される。このため、筒状のケーシングの一端側において、放射性物質を吸着除去した放射性フィルタから放射線が放出されることになり、当該ケーシングの一端側の外部が放射線に曝されるおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐことのできる放射性物質除去装置および放射性物質除去システム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、本発明の放射性物質除去装置は、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除去可能で筒状に形成された放射性フィルタを有する放射性フィルタユニットと、前記放射性フィルタユニットを収容して前記放射性フィルタの筒状の内側から外側へガスが流通可能な流通路を形成するケーシングと、を含むことを特徴とする。

この放射性物質除去装置によれば、ガスを放射性フィルタの筒状の内側から外側へ流通させることから、放射性フィルタの筒状の内側で放射性よう素および放射性よう化メチルの大部分が吸着除去されるため、放射性フィルタの筒状の外側における放射線の放出量が低減される。この結果、ケーシングの外側で放射線に曝される事態を防ぎ、放射性フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐことができる。

また、本発明の放射性物質除去装置では、前記放射性フィルタユニットは、ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の内側に配置される第一高性能フィルタと、ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の外側に配置される第二高性能フィルタと、を有し、前記ケーシングは、前記放射性フィルタおよび各前記高性能フィルタを内部に収容し前記第一高性能フィルタの筒状の内側から前記放射性フィルタを経て前記第二高性能フィルタの筒状の外側へガスが流通可能な流通路を形成することを特徴とする。

この放射性物質除去装置によれば、放射性フィルタの筒状の内側にて第一高性能フィルタよりガス中に含まれる粒子と共に放射性物質の一部が捕集されるため、放射性フィルタの筒状の外側における放射線の放出量がさらに低減される。この結果、ケーシングの外側で放射線に曝される事態をさらに防ぎ、放射性フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐ効果を助勢することができる。しかも、第一高性能フィルタよりガス中に含まれる粒子と共に放射性物質の一部が捕集されるため、放射性フィルタのフィルタ機能を維持することができる。さらに、第二高性能フィルタにより、放射性フィルタから離散される粒子が捕集されるため、放射性フィルタの筒状の外側における放射線の放出量がさらに低減される。この結果、ケーシングの外側で放射線に曝される事態をさらに防ぎ、放射性フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐ効果を助勢することができる。

また、本発明の放射性物質除去装置では、放射線を遮蔽可能に構成されて前記ケーシングの周りを囲んで配置される遮蔽体を含むことを特徴とする。

この放射性物質除去装置によれば、遮蔽体により、ケーシングの外側で放射線に曝される事態をさらに防ぎ、放射性フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐ効果を助勢することができる。

また、本発明の放射性物質除去装置では、前記放射性フィルタユニットは、筒状に形成された前記放射性フィルタを多重構造または多重構造同等の厚さとすることを特徴とする。

放射性フィルタによる放射性よう素および放射性よう化メチルの吸着除去性能は、放射性フィルタへのガスの流れ方向の厚さに比例して対数的に放射性よう素および放射性よう化メチルの透過係数（（１−除去効率［％］／１００）が低下することから、放射性フィルタを多重構造とすることで、放射性ガスの除去効率を向上することができる。また、単構造の厚さを多重構造同等に厚くすれば、多重構造の間隔分で放射性フィルタユニットを高性能としつつ装置の小型化を図ることができる。

また、本発明の放射性物質除去装置では、前記ケーシングは、収容する前記放射性フィルタユニットの上方位置を開放可能な開口部および当該開口部を開閉可能な蓋体を有し、前記放射性フィルタユニットは、前記ケーシングに対して上下方向に移動可能に設けられ、かつ前記開口部を通過可能に設けられることを特徴とする。

この放射性物質除去装置によれば、放射性フィルタユニットを交換する場合、放射性フィルタユニットを上方に移動させてケーシングの開口部から取り出すことで、放射性フィルタユニットの筒状の外側に作業者が近づく事態を防ぐため、放射性フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐことができる。

上述の目的を達成するために、本発明の放射性物質除去システムは、上述のいずれか１つに記載の放射性物質除去装置と、前記放射性物質除去装置の前記ケーシングと同構造のケーシングを有し、当該ケーシング内に流通するガスを加熱可能で筒状に形成された加熱ユニットが収容される加熱装置と、前記放射性物質除去装置の前記ケーシングと前記加熱装置の前記ケーシングとが連結された状態で前記加熱装置を上流として各ケーシングにガスを流通させる送風機と、を含む放射性ガス除去系統を備える。

この放射性物質除去システムによれば、放射性物質除去装置の上流側に加熱装置を配置したことで、放射性物質除去装置の放射性フィルタへの湿分による影響を抑え、放射性フィルタでの放射性よう素および放射性よう化メチルの吸着性能を向上することができる。しかも、加熱装置のケーシングを放射性物質除去装置のケーシングと同構造とすることで、加熱ユニットを替えるだけで加熱装置を構成することができ、システム構築を容易に行うことができる。

また、本発明の放射性物質除去システムでは、前記放射性ガス除去系統は、前記放射性物質除去装置の前記ケーシングと同構造のケーシングを有し、当該ケーシング内に流通するガスに含まれる火山灰を除去可能で筒状に形成された火山灰フィルタユニットが収容される火山灰除去装置をさらに含み、前記火山灰除去装置の前記ケーシングが前記加熱装置の前記ケーシングに連結された状態で、前記火山灰除去装置を上流として各ケーシングにガスを流通させることを特徴とする。

この放射性物質除去システムによれば、放射性物質除去装置の上流側に火山灰除去装置を配置したことで、放射性物質除去装置のフィルタへの火山灰による目詰まりなどの影響を抑え、放射性物質の除去性能を向上することができる。しかも、火山灰除去装置のケーシングを放射性物質除去装置のケーシングと同構造とすることで、火山灰フィルタユニットを替えるだけで火山灰除去装置を構成することができ、システム構築を容易に行うことができる。

また、本発明の放射性物質除去システムでは、前記放射性ガス除去系統は、前記放射性物質除去装置が複数連結されることを特徴とする。

この放射性物質除去システムによれば、放射性物質除去装置が複数連結されることで、１つの放射性物質除去装置の機能が低下しても、他の放射性物質除去装置により放射性ガス除去作用を維持することができる。

また、本発明の放射性物質除去システムでは、前記放射性ガス除去系統は、複数並列されることを特徴とする。

この放射性物質除去システムによれば、複数の放射性ガス除去系統を並列することで、例えば、１つの放射性ガス除去系統における放射性物質除去装置の放射性フィルタユニットを取り替える場合に、他の放射性ガス除去系統により放射性ガス除去作用を継続することができる。

本発明によれば、フィルタから放出される放射線によるケーシングの外部への影響を防ぐことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去システムの側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去システムの平面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の側断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の平面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の蓋体を外した状態の平面図である。 図６は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置のフィルタユニットの側断面図である。 図７は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置のフィルタユニットの側断面図である。 図８は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置のフィルタユニットの一部拡大側断面図である。 図９は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置のフィルタユニットの一部拡大側断面図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の加熱ユニットの側断面図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の火山灰フィルタユニットの側断面図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の火山灰フィルタユニットの一部拡大側断面図である。 図１３は、本発明の実施形態に係る放射性物質除去装置の火山灰フィルタユニットの一部拡大側断面図である。

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。

図１は、本実施形態に係る放射性物質除去システムの側面図である。図２は、本実施形態に係る放射性物質除去システムの平面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の放射性物質除去システム１００は、鉄筋コンクリートの壁１０１Ａ、天井１０１Ｂ、床１０１Ｃなどにより堅牢に囲まれて閉塞された放射性ガス除去室１０１を有し、この放射性ガス除去室１０１内に設置されている。そして、放射性物質除去システム１００は、放射性物質除去装置１と、加熱装置２と、火山灰除去装置３と、送風機４と、を含む。これらは、火山灰除去装置３、加熱装置２、放射性物質除去装置１、送風機４の順に接続されている。また、火山灰除去装置３は、放射性ガス除去室１０１の外部に通じる給気管５が接続されている。また、送風機４は、放射性ガス除去室１０１の外部に通じる排気管６が接続されている。この放射性物質除去システム１００は、火山灰除去装置３、加熱装置２、放射性物質除去装置１の順で送風機４によりガスを流通させる放射性ガス除去系統Ｓが構成され、この放射性ガス除去系統Ｓに対して給気管５を介して放射性ガス除去室１０１の外部のガスを供給し、排気管６を介して放射性ガス除去系統Ｓを通過したガスを放射性ガス除去室１０１の外部の居室や作業室などの図に明示しない何らかの室内などに排出する。

本実施形態の放射性物質除去システム１００は、図１および図２に示すように、放射性物質除去装置１が複数（本実施形態では２つ）連結して配置されている。また、本実施形態の放射性物質除去システム１００は、図２に示すように、上述した放射性ガス除去系統Ｓが複数（本実施形態では３系統）並列して配置されている。また、本実施形態の放射性物質除去システム１００は、図１に示すように、放射性ガス除去室１０１内の天井１０１Ｂに、クレーン装置１０２が設けられている。クレーン装置１０２は、放射性物質除去装置１と、加熱装置２と、火山灰除去装置３と、送風機４に対して吊部１０２Ａがアクセスできるように構成されている。このクレーン装置１０２は、図１に示すように、放射性ガス除去室１０１から隔離された操作室１０３にて操作される。また、図１に示すように、放射性ガス除去室１０１の外部に通じる給気管５の開放部５Ａは、雨水などの侵入を防ぐようにフード７で覆われている。また、フード７は、ゴミなどの侵入を防ぐようにその開口部に網などのカバー８が設けられている。

なお、放射性ガス除去室１０１は必ずしも有さなくてもよく、この場合、クレーン装置１０２は、例えば、ジブクレーンや橋形クレーンなどの固定式のものや、トラッククレーン、ホイールクレーン、クローラクレーンなどの移動式のものが適用される。また、放射性ガス除去系統Ｓは、給気側が外気に開放され、排気側が何らかの室内に開放される形態であってもよい。

図３は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の側断面図である。図４は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の平面図である。図５は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の蓋体を外した状態の平面図である。図６および図７は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の放射性フィルタユニットの側断面図である。

図３〜図４に示すように、放射性物質除去装置１は、ケーシング１１の内部に放射性フィルタユニット２１が収容されている。

ケーシング１１は、ケース本体１２と、収容部１３と、蓋体１４とを含む。ケーシング１１のケース本体１２は、筒状に形成され、本実施形態では図４および図５に示すように、平面視で長円形の筒状に形成されている。また、ケース本体１２は、その長手方向に沿って相反する方向に延在する入口管１２Ａと出口管１２Ｂとが接続されている。入口管１２Ａおよび出口管１２Ｂは、ケース本体１２の側部の上方位置に設けられ、共に同じ高さ位置で中心Ｃを一致させて設けられている。また、入口管１２Ａおよび出口管１２Ｂは、その開口部に接続用のフランジ１２Ａａ，１２Ｂａが設けられている。このケース本体１２は、筒状の上部が天板１２Ｃで一部塞がれ、筒状の下部が底板１２Ｄで塞がれている。

ケーシング１１の収容部１３は、筒状に形成され、本実施形態では、図４および図５に示すように、平面視で円形の筒状に形成されている。この収容部１３は、ケース本体１２の筒状の内部においてケース本体１２の長円形の一方の円形側に偏って配置され、この一方の円形の一部を伴って形成されている。また、収容部１３は、その上端がケース本体１２の天板１２Ｃに連結され、当該連結部分が、ケース本体１２の上部を開放可能な開口部１２Ｅとして形成されている。また、収容部１３は、その下端がケース本体１２の底板１２Ｄから上方に離れて設けられている。また、収容部１３において、ケース本体１２の長円形の一方の円形の一部を伴って形成された部分に、入口管１２Ａが接続されている。従って、入口管１２Ａは、収容部１３を介してケース本体１２の内部に接続されて出口管１２Ｂに通じる。また、収容部１３は、その筒状内であって、入口管１２Ａよりも下方となる位置に、円環板状の掛止部１３Ａが設けられている。また、収容部１３の中心が一致するケース本体１２の底板１２Ｄは、上方に向けて挿通穴１３Ｂａを有した収容支持台１３Ｂが設けられている。

ケーシング１１の蓋体１４は、ケース本体１２の天板１２Ｃに対して複数のボルト１４Ａなどで着脱可能に設けられ、ケース本体１２の上部を開放可能な開口部１２Ｅを開閉可能とするものである。すなわち、蓋体１４を取り付けることで、収容部１３の上方位置が閉塞されて、ケーシング１１として、入口管１２Ａから収容部１３を介してケース本体１２を通じて出口管１２Ｂに至る流通路が形成される。一方、蓋体１４を外すことで、収容部１３の上方位置が開放される。

また、上述したケーシング１１において、遮蔽体１５が設けられていてもよい。遮蔽体１５は、例えば、鉛やタングステンなどで形成された金属板や水収納容器や水銀収納容器などにより放射線を遮蔽可能に構成されている。遮蔽体１５は、図３に示すように、主としてケース本体１２の筒状の周囲を覆うように設けられる。なお、遮蔽体１５は、図には明示しないが、天板１２Ｃ（蓋体１４を含む）上面を覆うように設けられてもよく、底板１２Ｄが接地せずに脚などで嵩上げされた場合にこの底板１２Ｄの下面を覆うように設けられてもよい。

放射性フィルタユニット２１は、図３、図５〜図７に示すように、フィルタケース２２にフィルタ部２３が保持されている。放射性フィルタユニット２１のフィルタケース２２は、天板２２Ａと、底板２２Ｂと、支柱２２Ｃと、を含む。天板２２Ａおよび底板２２Ｂは、円板状に形成され、その中心が支柱２２Ｃで連結されている。天板２２Ａは、収容部１３における円環板状の掛止部１３Ａの内径よりも大きい外径に形成されていることで、掛止部１３Ａの内縁に掛かるように設けられている。また、天板２２Ａは、中央に貫通穴２２Ａａが形成されている。底板２２Ｂは、フィルタケース２２の底を塞ぐもので、収容部１３における円環板状の掛止部１３Ａの内径よりも小さい外径に形成されて、掛止部１３Ａを抜けるように設けられている。支柱２２Ｃは、その下端が底板２２Ｂを貫通して延在し、天板２２Ａが掛止部１３Ａに掛かる場合、収容支持台１３Ｂの挿通穴１３Ｂａに挿入する。すなわち、フィルタケース２２は、天板２２Ａにより収容部１３内で高さ位置を決めて支持され、支柱２２Ｃにより水平位置を決めて支持されて収容される。そして、フィルタケース２２は、図３に示すように、天板２２Ａの貫通穴２２Ａａおよび天板２２Ａと底板２２Ｂとの間が、ケーシング１１内において、入口管１２Ａから収容部１３を介してケース本体１２を通じて出口管１２Ｂに至る流通路内に介在される。一方、フィルタケース２２は、上方に吊り上げることで、支柱２２Ｃが収容支持台１３Ｂの挿通穴１３Ｂａから抜け、天板２２Ａが掛止部１３Ａから離れてケーシング１１におけるケース本体１２の開口部１２Ｅから、ケーシング１１の外部に取り出すことができる。このフィルタケース２２のケーシング１１に対する取り付けおよび取り外しは、上述したクレーン装置１０２により実施することができる。

放射性フィルタユニット２１のフィルタ部２３は、図３に示すように円筒形状に形成されて、フィルタケース２２の天板２２Ａと底板２２Ｂとの間に挟まれて保持される。フィルタ部２３は、その内側と外側との間にガスが流通可能に設けられ、天板２２Ａの貫通穴２２Ａａに筒形状の内側が通じ、天板２２Ａと底板２２Ｂとの間で筒形状の外側が通じることで、ケーシング１１内において、入口管１２Ａから収容部１３を介してケース本体１２を通じて出口管１２Ｂに至る流通路内に介在される。

この放射性フィルタユニット２１のフィルタ部２３は、放射性フィルタ２３Ａを有する。放射性フィルタ２３Ａは、フィルタ部２３の円筒形状をなすように形成されている。この放射性フィルタ２３Ａは、ケーシング１１の内部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、放射性フィルタ２３Ａ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、放射性フィルタ２３Ａ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。この放射性フィルタ２３Ａ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の他、Ｃｓ（セシウム）などを含む放射性物質を吸着する。なお、放射性フィルタ２３Ａは、図６に示すように、多重構造（本実施形態では２重構造）とされていたり、図７に示すように、多重構造分の厚さを有するように単構造とされていたりしてもよい。例えば、図６に示す多重構造の１つの厚さを５ｃｍとすると、図７に示す単構造の厚さは１０ｃｍになる。

また、放射性フィルタユニット２１のフィルタ部２３は、高性能フィルタ２３Ｂを有する。高性能フィルタ２３Ｂは、フィルタ部２３の円筒形状をなすように形成されている。この高性能フィルタ２３Ｂは、ケーシング１１の内部を流通されるガス中に含まれる粒子を捕集する。高性能フィルタ２３Ｂは、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter；対象粒子径が０．１５［μｍ］で９９．９７［％］の除去効率）が適用される。この高性能フィルタ２３Ｂは、放射性フィルタ２３Ａの筒状の内側に配置される第一高性能フィルタ２３Ｂと、放射性フィルタ２３Ａの筒状の外側に配置される第二高性能フィルタ２３Ｂと、を有する。第一高性能フィルタ２３Ｂは、ケーシング１１の内部を流通されるガスが放射性フィルタ２３Ａに至る前にガス中に含まれる粒子を捕集することで、粒子による放射性フィルタ２３Ａの目詰まりを防いで放射性フィルタ２３Ａのフィルタ機能を維持することができる。また、第二高性能フィルタ２３Ｂは、放射性フィルタ２３Ａが上述したように、例えば、活性炭、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル、活性白土などを基材としているため、何らかの事象により放射性フィルタ２３Ａの基材が破砕されて離散した場合に、この破砕片が放出されないように、破砕片を捕集することができる。

図８および図９は、本実施形態に係る放射性物質除去装置のフィルタユニットの一部拡大側断面図である。上述した、放射性フィルタユニット２１は、フィルタケース２２を上方に吊り上げることで、フィルタ部２３と共にケーシング１１の外部に取り出すことができる。図８および図９では、フィルタ部２３の放射性フィルタ２３Ａと高性能フィルタ２３Ｂとを別に取り出したり取り付けたりできる構成を示している。

図８に示すように、フィルタ部２３の高性能フィルタ２３Ｂは、上述と同様にフィルタケース２２に保持されている。また、フィルタ部２３の放射性フィルタ２３Ａは、フィルタケース２２の天板２２Ａの一部を構成する部分天板２２Ａｂに上端部が固定されている。そして、部分天板２２Ａｂに、天板２２Ａと重複する部分を設け、この重複する部分に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。さらに、フィルタ部２３の放射性フィルタ２３Ａは、その下端部に、底板２２Ｂの上面に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。これにより、フィルタ部２３の放射性フィルタ２３Ａのみを上方に吊り上げることで、ケーシング１１に対して取り出したり取り付けたりすることができる。

また、図９に示すように、フィルタ部２３の第二高性能フィルタ２３Ｂは、上述と同様にフィルタケース２２に保持されている。また、フィルタ部２３の放射性フィルタ２３Ａは、フィルタケース２２の天板２２Ａの一部を構成する部分天板２２Ａｂに上端部が固定されている。そして、部分天板２２Ａｂに、天板２２Ａと重複する部分を設け、この重複する部分に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。さらに、フィルタ部２３の放射性フィルタ２３Ａの下端部に、底板２２Ｂの上面に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。また、フィルタ部２３の第一高性能フィルタ２３Ｂは、フィルタケース２２の天板２２Ａの一部を構成する部分天板２２Ａｂに上端部が固定されている。そして、部分天板２２Ａｂに、放射性フィルタ２３Ａの部分天板２２Ａｂと重複する部分を設け、この重複する部分に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。さらに、フィルタ部２３の第一高性能フィルタ２３Ｂの下端部に、底板２２Ｂの上面に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。これにより、フィルタ部２３の第一高性能フィルタ２３Ｂや、放射性フィルタ２３Ａを上方に吊り上げることで、ケーシング１１に対して取り出したり取り付けたりすることができる。

図１０は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の加熱ユニットの側断面図である。加熱装置２は、放射性物質除去装置１のケーシング１１と同構造のケーシング１１（図１および図２参照）の内部に図１０に示す加熱ユニット２６が収容されている。加熱装置２の加熱ユニット２６は、放射性フィルタユニット２１のフィルタケース２２と同構造の加熱ケース２２に、加熱部２７が保持されている。加熱ケース２２は、フィルタケース２２と同一の符号を付してその説明を省略する。加熱部２７は、円筒形状に形成されて、加熱ケース２２の天板２２Ａと底板２２Ｂとの間に挟まれて保持される。加熱部２７は、その内側と外側との間にガスが流通可能に設けられ、天板２２Ａの貫通穴２２Ａａに筒形状の内側が通じ、天板２２Ａと底板２２Ｂとの間で筒形状の外側が通じることで、ケーシング１１内において、入口管１２Ａから収容部１３を介してケース本体１２を通じて出口管１２Ｂに至る流通路内に介在される。加熱部２７は、流通するガスを加熱するものであれば限定はないが、例えば、複数の薄板が隙間を空けて重ねて配置され、当該薄板が加熱されることで流通するガスを加熱する構成などがある。この加熱ユニット２６は、フィルタケース２２を上方に吊り上げることで、加熱部２７と共にケーシング１１の外部に取り出すことができる。

図１１は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の火山灰フィルタユニットの側断面図である。火山灰除去装置３は、放射性物質除去装置１のケーシング１１と同構造のケーシング１１（図１および図２参照）の内部に図１１に示す火山灰フィルタユニット２８が収容されている。火山灰除去装置３の火山灰フィルタユニット２８は、放射性フィルタユニット２１のフィルタケース２２と同構造のフィルタケース２２に、フィルタ部２９が保持されている。フィルタ部２９は、円筒形状に形成されて、フィルタケース２２の天板２２Ａと底板２２Ｂとの間に挟まれて保持される。フィルタ部２９は、その内側と外側との間にガスが流通可能に設けられ、天板２２Ａの貫通穴２２Ａａに筒形状の内側が通じ、天板２２Ａと底板２２Ｂとの間で筒形状の外側が通じることで、ケーシング１１内において、入口管１２Ａから収容部１３を介してケース本体１２を通じて出口管１２Ｂに至る流通路内に介在される。

この火山灰フィルタユニット２８のフィルタ部２９は、火山灰フィルタ２９Ａを有する。火山灰フィルタ２９Ａは、フィルタ部２９の円筒形状をなすように形成されている。この火山灰フィルタ２９Ａは、ケーシング１１の内部を流通されるガス中に含まれる火山灰に類する粒子を捕集する。火山灰フィルタ２９Ａは、例えば、粗フィルタすなわち高性能フィルタよりも捕集粒子径がやや大きめの中性能の微粒子フィルタあるいは高性能フィルタなどが適用される。

また、火山灰フィルタユニット２８のフィルタ部２９は、粗フィルタ２９Ｂを有する。粗フィルタ２９Ｂは、フィルタ部２９の円筒形状をなすように形成されている。この粗フィルタ２９Ｂは、ケーシング１１の内部を流通されるガス中に含まれる粗粒子（塵埃など）を捕集する。粗フィルタ２９Ｂは、例えば、対象粒子径が５０［μｍ］以上の空気濾過フィルタや、対象粒子径が２５［μｍ］以上の中高性能フィルタが適用される。そして、粗フィルタ２９Ｂは、火山灰フィルタ２９Ａの筒状の内側に配置される。粗フィルタ２９Ｂは、ケーシング１１の内部を流通されるガスが火山灰フィルタ２９Ａに至る前にガス中に含まれる粗粒子を捕集することで、粒子による火山灰フィルタ２９Ａの目詰まりを防いで火山灰フィルタ２９Ａのフィルタ機能を維持することができる。

また、火山灰フィルタユニット２８のフィルタ部２９は、高性能フィルタ２９Ｃを有する。高性能フィルタ２９Ｃは、フィルタ部２９の円筒形状をなすように形成されている。この高性能フィルタ２９Ｃは、ケーシング１１の内部を流通されるガス中に含まれる粒子を捕集する。高性能フィルタ２３Ｂは、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter；対象粒子径が０．１５［μｍ］で９９．９７［％］の除去効率）が適用される。そして、高性能フィルタ２９Ｃは、火山灰フィルタ２９Ａの筒状の外側に配置される。高性能フィルタ２９Ｃは、火山灰フィルタ２９Ａを通過した粒子を捕集する。

図１２および図１３は、本実施形態に係る放射性物質除去装置の火山灰フィルタユニットの一部拡大側断面図である。上述した、火山灰フィルタユニット２８は、フィルタケース２２を上方に吊り上げることで、フィルタ部２９と共にケーシング１１の外部に取り出すことができる。図１２および図１３では、フィルタ部２９の火山灰フィルタ２９Ａと他のフィルタ２９Ｂ，２９Ｃとを別に取り出したり取り付けたりできる構成を示している。

図１２に示すように、フィルタ部２９の粗フィルタ２９Ｂおよび高性能フィルタ２９Ｃは、上述と同様にフィルタケース２２に保持されている。また、フィルタ部２９の火山灰フィルタ２９Ａは、フィルタケース２２の天板２２Ａの一部を構成する部分天板２２Ａｂに上端部が固定されている。そして、部分天板２２Ａｂに、天板２２Ａと重複する部分を設け、この重複する部分に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。さらに、フィルタ部２９の火山灰フィルタ２９Ａは、その下端部に、底板２２Ｂの上面に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。これにより、フィルタ部２９の火山灰フィルタ２９Ａのみを上方に吊り上げることで、ケーシング１１に対して取り出したり取り付けたりすることができる。

また、図１３に示すように、フィルタ部２９の高性能フィルタ２９Ｃは、上述と同様にフィルタケース２２に保持されている。また、フィルタ部２９の火山灰フィルタ２９Ａは、フィルタケース２２の天板２２Ａの一部を構成する部分天板２２Ａｂに上端部が固定されている。そして、部分天板２２Ａｂに、天板２２Ａと重複する部分を設け、この重複する部分に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。さらに、フィルタ部２９の火山灰フィルタ２９Ａの下端部に、底板２２Ｂの上面に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。また、フィルタ部２９の粗フィルタ２９Ｂは、フィルタケース２２の天板２２Ａの一部を構成する部分天板２２Ａｂに上端部が固定されている。そして、部分天板２２Ａｂに、放射性フィルタ２３Ａの部分天板２２Ａｂと重複する部分を設け、この重複する部分に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。さらに、フィルタ部２９の粗フィルタ２９Ｂの下端部に、底板２２Ｂの上面に対応してシール部材（例えば、Ｙ形シール）２４を配置する。これにより、フィルタ部２９の粗フィルタ２９Ｂや、火山灰フィルタ２９Ａを上方に吊り上げることで、ケーシング１１に対して取り出したり取り付けたりすることができる。

以上説明したように、本実施形態の放射性物質除去装置１は、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除去可能で筒状に形成された放射性フィルタ２３Ａを有する放射性フィルタユニット２１と、放射性フィルタユニット２１を収容して放射性フィルタ２３Ａの筒状の内側から外側へガスが流通可能な流通路を形成するケーシング１１と、を含む。

この放射性物質除去装置１によれば、ガスを放射性フィルタ２３Ａの筒状の内側から外側へ流通させることから、放射性フィルタ２３Ａの筒状の内側で放射性よう素および放射性よう化メチルの大部分が吸着除去されるため、放射性フィルタ２３Ａの筒状の外側における放射線の放出量が低減される。この結果、ケーシング１１の外側で放射線に曝される事態を防ぎ、放射性フィルタ２３Ａから放出される放射線によるケーシング１１の外部への影響を防ぐことができる。

また、本実施形態の放射性物質除去装置１では、放射性フィルタユニット２１は、ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて放射性フィルタ２３Ａの筒状の内側に配置される第一高性能フィルタ２３Ｂと、ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて放射性フィルタ２３Ａの筒状の外側に配置される第二高性能フィルタ２３Ｂと、を有し、ケーシング１１は、放射性フィルタ２３Ａおよび各高性能フィルタ２３Ｂを内部に収容し第一高性能フィルタ２３Ｂの筒状の内側から放射性フィルタ２３Ａを経て第二高性能フィルタ２３Ｂの筒状の外側へガスが流通可能な流通路を形成する。

この放射性物質除去装置１によれば、放射性フィルタ２３Ａの筒状の内側にて第一高性能フィルタ２３Ｂよりガス中に含まれる粒子と共に放射性物質の一部が捕集されるため、放射性フィルタ２３Ａの筒状の外側における放射線の放出量がさらに低減される。この結果、ケーシング１１の外側で放射線に曝される事態をさらに防ぎ、放射性フィルタ２３Ａから放出される放射線によるケーシング１１の外部への影響を防ぐ効果を助勢することができる。しかも、第一高性能フィルタ２３Ｂよりガス中に含まれる粒子と共に放射性物質の一部が捕集されるため、放射性フィルタ２３Ａのフィルタ機能を維持することができる。さらに、第二高性能フィルタ２３Ｂにより、放射性フィルタ２３Ａから離散される粒子が捕集されるため、放射性フィルタ２３Ａの筒状の外側における放射線の放出量がさらに低減される。この結果、ケーシング１１の外側で放射線に曝される事態をさらに防ぎ、放射性フィルタ２３Ａから放出される放射線によるケーシング１１の外部への影響を防ぐ効果を助勢することができる。

また、本実施形態の放射性物質除去装置１では、放射線を遮蔽可能に構成されてケーシング１１の周りを囲んで配置される遮蔽体１５を含む。

この放射性物質除去装置１によれば、遮蔽体１５により、ケーシング１１の外側で放射線に曝される事態をさらに防ぎ、放射性フィルタ２３Ａから放出される放射線によるケーシング１１の外部への影響を防ぐ効果を助勢することができる。

また、本実施形態の放射性物質除去装置１では、放射性フィルタユニット２１は、筒状に形成された放射性フィルタ２３Ａを多重構造または多重構造同等の厚さとする。

放射性フィルタ２３Ａによる放射性よう素および放射性よう化メチルの吸着除去性能は、放射性フィルタ２３Ａへのガスの流れ方向の厚さに比例して対数的に放射性よう素および放射性よう化メチルの透過係数（（１−除去効率［％］／１００）が低下することから、放射性フィルタ２３Ａを多重構造とすることで、放射性ガスの除去効率を向上することができる。また、単構造の厚さを多重構造同等に厚くすれば、多重構造の間隔分で放射性フィルタユニット２１を高性能としつつ装置の小型化を図ることができる。

また、本実施形態の放射性物質除去装置１では、ケーシング１１は、収容する放射性フィルタユニット２１の上方位置を開放可能な開口部１２Ｅおよび当該開口部１２Ｅを開閉可能な蓋体１４を有し、放射性フィルタユニット２１は、ケーシング１１に対して上下方向に移動可能に設けられ、かつ開口部１２Ｅを通過可能に設けられる。

この放射性物質除去装置１によれば、放射性フィルタユニット２１を交換する場合、放射性フィルタユニット２１を上方に移動させてケーシング１１の開口部１２Ｅから取り出すことで、放射性フィルタユニット２１の筒状の外側に作業者が近づく事態を防ぐため、放射性フィルタ２３Ａから放出される放射線によるケーシング１１の外部への影響を防ぐことができる。

また、本実施形態の放射性物質除去システム１００は、上述した放射性物質除去装置１と、放射性物質除去装置１のケーシング１１と同構造のケーシング１１を有し、当該ケーシング１１内に流通するガスを加熱可能で筒状に形成された加熱ユニット２６が収容される加熱装置２と、放射性物質除去装置１のケーシング１１と加熱装置２のケーシング１１とが連結された状態で加熱装置２を上流として各ケーシング１１にガスを流通させる送風機４と、を含む放射性ガス除去系統Ｓを備える。

この放射性物質除去システム１００によれば、放射性物質除去装置１の上流側に加熱装置２を配置したことで、放射性物質除去装置１の放射性フィルタ２３Ａへの湿分による影響を抑え、放射性フィルタ２３Ａでの放射性よう素および放射性よう化メチルの吸着性能を向上することができる。しかも、加熱装置２のケーシング１１を放射性物質除去装置１のケーシング１１と同構造とすることで、加熱ユニット２６を替えるだけで加熱装置２を構成することができ、システム構築を容易に行うことができる。

また、本実施形態の放射性物質除去システム１００では、放射性ガス除去系統Ｓは、放射性物質除去装置１のケーシング１１と同構造のケーシング１１を有し、当該ケーシング１１内に流通するガスに含まれる火山灰を除去可能で筒状に形成された火山灰フィルタユニット２８が収容される火山灰除去装置３をさらに含み、火山灰除去装置３のケーシング１１が加熱装置２のケーシング１１に連結された状態で、火山灰除去装置３を上流として各ケーシング１１にガスを流通させる。

この放射性物質除去システム１００によれば、放射性物質除去装置１の上流側に火山灰除去装置３を配置したことで、放射性物質除去装置１のフィルタである主に第一高性能フィルタ２３Ｂへの火山灰による目詰まりなどの影響を抑え、放射性物質の除去性能を向上することができる。しかも、火山灰除去装置３のケーシング１１を放射性物質除去装置１のケーシング１１と同構造とすることで、火山灰フィルタユニット２８を替えるだけで火山灰除去装置３を構成することができ、システム構築を容易に行うことができる。

また、本実施形態の放射性物質除去システム１００では、放射性ガス除去系統Ｓは、放射性物質除去装置１が複数連結される。

この放射性物質除去システム１００によれば、放射性物質除去装置１が複数連結されることで、１つの放射性物質除去装置１の機能が低下しても、他の放射性物質除去装置１により放射性ガス除去作用を維持することができる。

また、本実施形態の放射性物質除去システム１００では、放射性ガス除去系統Ｓは、複数並列される。

この放射性物質除去システム１００によれば、複数の放射性ガス除去系統Ｓを並列することで、例えば、１つの放射性ガス除去系統Ｓにおける放射性物質除去装置１の放射性フィルタユニット２１を取り替える場合に、他の放射性ガス除去系統Ｓにより放射性ガス除去作用を継続することができる。

１ 放射性物質除去装置
２ 加熱装置
３ 火山灰除去装置
４ 送風機
１１ ケーシング
１２ ケース本体
１２Ｅ 開口部
１４ 蓋体
１５ 遮蔽体
２１ 放射性フィルタユニット
２３Ａ 放射性フィルタ
２３Ｂ 高性能フィルタ（第一高性能フィルタ，第二高性能フィルタ）
２６ 加熱ユニット
２８ 火山灰フィルタユニット
１００ 放射性物質除去システム
Ｓ 放射性ガス除去系統

Claims (11)

1. 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除去可能で筒状に形成された放射性フィルタを有する放射性フィルタユニットと、
   前記放射性フィルタユニットを収容して前記放射性フィルタの筒状の内側から外側へガスが流通可能な流通路を形成するケーシングと、
   を含み、
   円板状の天板と、円板状の底板と、前記天板および前記底板の中心を連結し前記底板を貫通する支柱とを含むフィルタケースを有し、
   前記フィルタケースは、前記天板と前記底板との間で前記支柱を囲む前記放射性フィルタを保持し、前記ケーシングにおいて、前記天板により高さ位置を決めて支持され、前記支柱により水平位置を決めて支持されて収容されることを特徴とする放射性物質除去装置。
2. 前記放射性フィルタユニットは、
   ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の内側に配置される第一高性能フィルタと、
   ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の外側に配置される第二高性能フィルタと、
   を有し、
   前記ケーシングは、前記放射性フィルタおよび各前記高性能フィルタを内部に収容し前記第一高性能フィルタの筒状の内側から前記放射性フィルタを経て前記第二高性能フィルタの筒状の外側へガスが流通可能な流通路を形成することを特徴とする請求項１に記載の放射性物質除去装置。
3. 前記ケーシングは、収容する前記放射性フィルタユニットの上方位置を開放可能な開口部および当該開口部を開閉可能な蓋体を有し、
   前記放射性フィルタユニットは、前記ケーシングに対して上下方向に移動可能に設けられ、かつ前記開口部を通過可能に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性物質除去装置。
4. 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除去可能で筒状に形成された放射性フィルタを有する放射性フィルタユニットと、
   前記放射性フィルタユニットを収容して前記放射性フィルタの筒状の内側から外側へガスが流通可能な流通路を形成するケーシングと、
   を含み、
   前記放射性フィルタユニットは、
   ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の内側に配置される第一高性能フィルタと、
   ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の外側に配置される第二高性能フィルタと、
   を有し、
   前記ケーシングは、前記放射性フィルタおよび各前記高性能フィルタを内部に収容し前記第一高性能フィルタの筒状の内側から前記放射性フィルタを経て前記第二高性能フィルタの筒状の外側へガスが流通可能な流通路を形成する共に、収容する前記放射性フィルタユニットの上方位置を開放可能な開口部および当該開口部を開閉可能な蓋体を有し、
   前記放射性フィルタユニットは、前記ケーシングに対して上下方向に移動可能に設けられ、かつ前記開口部を通過可能に設けられており、
   さらに前記放射性フィルタユニットは、各前記高性能フィルタがフィルタケースに保持され、前記放射性フィルタのみを上方に吊り上げることで、ケーシングに対して取り出したり取り付けたりできることを特徴とする放射性物質除去装置。
5. 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除去可能で筒状に形成された放射性フィルタを有する放射性フィルタユニットと、
   前記放射性フィルタユニットを収容して前記放射性フィルタの筒状の内側から外側へガスが流通可能な流通路を形成するケーシングと、
   を含み、
   前記放射性フィルタユニットは、
   ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の内側に配置される第一高性能フィルタと、
   ガス中に含まれる粒子を捕集可能で筒状に形成されて前記放射性フィルタの筒状の外側に配置される第二高性能フィルタと、
   を有し、
   前記ケーシングは、前記放射性フィルタおよび各前記高性能フィルタを内部に収容し前記第一高性能フィルタの筒状の内側から前記放射性フィルタを経て前記第二高性能フィルタの筒状の外側へガスが流通可能な流通路を形成する共に、収容する前記放射性フィルタユニットの上方位置を開放可能な開口部および当該開口部を開閉可能な蓋体を有し、
   前記放射性フィルタユニットは、前記ケーシングに対して上下方向に移動可能に設けられ、かつ前記開口部を通過可能に設けられており、
   さらに前記放射性フィルタユニットは、前記第二高性能フィルタがフィルタケースに保持され、前記第二高性能フィルタとは分割して、前記第一高性能フィルタや、放射性フィルタを上方に吊り上げることで、ケーシングに対して取り出したり取り付けたりできることを特徴とする放射性物質除去装置。
6. 放射線を遮蔽可能に構成されて前記ケーシングの周りを囲んで配置される遮蔽体を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射性物質除去装置。
7. 前記放射性フィルタユニットは、
   筒状に形成された前記放射性フィルタを多重構造または多重構造同等の厚さとすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射性物質除去装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の放射性物質除去装置と、
   前記放射性物質除去装置の前記ケーシングと同構造のケーシングを有し、当該ケーシング内に流通するガスを加熱可能で筒状に形成された加熱ユニットが収容される加熱装置と、
   前記放射性物質除去装置の前記ケーシングと前記加熱装置の前記ケーシングとが連結された状態で前記加熱装置を上流として各ケーシングにガスを流通させる送風機と、
   を含む放射性ガス除去系統を備えることを特徴とする放射性物質除去システム。
9. 前記放射性ガス除去系統は、
   前記放射性物質除去装置の前記ケーシングと同構造のケーシングを有し、当該ケーシング内に流通するガスに含まれる火山灰を除去可能で筒状に形成された火山灰フィルタユニットが収容される火山灰除去装置をさらに含み、
   前記火山灰除去装置の前記ケーシングが前記加熱装置の前記ケーシングに連結された状態で、前記火山灰除去装置を上流として各ケーシングにガスを流通させることを特徴とする請求項８に記載の放射性物質除去システム。
10. 前記放射性ガス除去系統は、前記放射性物質除去装置が複数連結されることを特徴とする請求項８または９に記載の放射性物質除去システム。
11. 前記放射性ガス除去系統は、複数並列されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の放射性物質除去システム。

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