JPH02164402A - 水分捕集サンプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、トリチウムの発生を伴う原子力関連施設や大
気中の水分を効率良く除湿または回収する分野で使用さ
れる水分捕集サンプラに関する。

（従来の技術） 従来の水分捕集サンプラの構成例を第４図に示す。ステ
ンレスで作られた円筒状のサンプラ容器（８）の内部に
ステンレスから成る金属球■を入れ、容器（８）の外側
に冷媒配管（３）を巻き付け、これにフロン等の冷媒を
流してサンプラ容器（８）内部を０℃以下に冷却する。

このサンプラ容器（８）に、頂部のサンプリングガス入
口０から底部のサンプリングガス出口（１０）へとサン
プリングガスを流すと、冷却された金属球■とサンプリ
ングガスが接触し、金属球■の表面に水分と同時にトリ
チウムが氷として凝結、付着する。ヒータ＠）は、この
氷を解凍して回収するためのものであり、断熱材■は冷
却、加熱を効率良く行なうためと、外部環境の温度の影
響を受けにくくするためのものである。

また、サンプラ容器（８）の内部の金属球■の役割は、
通過ガスとの接触面積を増し、熱交換効率を高め、氷の
付着面積を増大させるとともに、導入ガスの通路を迷路
状にし、ガスが均一に冷却部に接触することによって水
分（トリチウム）の捕集効率を高めることにある。

なお、冷媒配管■およびヒータに）は、サンプラ容器（
へ）内部に入れた構成例もあり、作用は同等である。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来例の水分捕集サンプラにおいては、金属球■に
付着した氷を解凍した際、表面のぬれにより、第５図に
示すように、水が球の表面および隣り合う疎開に残留す
るため、次のことが問題となる。

（ａ）ガス中の水分を２回目以降回収する際に、前回の
水がサンプラ容器■内に残留しているため、測定精度が
悪くなり５回収率も低下する。

（ｂ）残留した水が次工程で氷結し、サンプラ容器が閉
塞し易くなり、ガスが最後には流れなくなってしまう。

そこで本発明は、サンプラ容器内に水が残留しに＜＜、
シたがって測定精度の低下および閉塞が起らず、さらに
水分回収率も向上する水分捕集サンプラを実現すること
を課題とし、本発明の目的もそこにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の水分捕集サンプラは、サンプリングガスと接触
する部分、すなわち金属球の表面およびサンプラ容器の
内面に非粘着性材をコーティングして構成される。

（作　用） 本発明の水分捕集サンプラにおいては、金属球の表面お
よびサンプラ容器の内面に非粘着性材をコーティングす
ることによって、水のぬれ度合いがコーティングしてな
いものに比べて大幅に悪くなるため、金属球の表面およ
び隣り合う疎開、サンプラ容器の内面に残留する水が少
なくなる。その結果、測定精度が上り、水分回収率も向
上するとともに、残留水の凍結によるサンプラ容器の閉
塞も回避される。

（実施例） 以下１図面に示した実施例に基いて本発明の詳細な説明
する。

第１ＷＩに本発明一実施例の水分捕集サンプラを示す、
サンプラ容器■は、ステンレスで円筒状に作られ、その
内面に非粘着性材１例えば四ふう化エチレン（商品名テ
フロン）をコーティングしである。サンプラ容器■は、
頂部にサンプリングガス入口に）を、底部にサンプリン
グガス出口（１０）をそれぞれ有する。

このサンプラ容器■の内部には１表面を前記のような非
粘着性材でコーティングしたステンレス製の金属球ωが
充填されている。また、サンプラ容器■の外側にはフロ
ン等の冷媒を流す冷媒配管■が巻き付けられており、そ
の外側にヒータに）が配置されている。そして、上記の
各機器は断熱材■を介してケース■に収納されている。

上記のように構成された本発明一実施例の水分捕集サン
プラにおいては、冷媒配管■にフロン等の冷媒を流して
サンプラ容器■内部を０℃以下に冷却する。十分冷却さ
れたサンプラ容器■に、サンプリングガス入口０から、
サンプリングガス出口（１０）へとサンプリングガスを
流すと、冷却された金属球■、容器内面とサンプリング
ガスが接触し、金属球■の表面、容器内面に水分と同時
にトリチウムが氷として凝結付着する。

次に、ヒータ（へ）を作動させ、サンプラ容器■を加熱
して金属球■および容器内面に付着した氷を解凍する。

この際、金属球■の表面およびサンプラ容器■の内面が
非粘着性材でコーティングされているため水のぬれ度合
が悪く、第２図に示すように、水は球同志の隙間に残る
以外は微小量の水滴が球の表面に付着するのみとなり、
水が残留しにくくなる。これにより、水分回収率が向上
するし、サンプルガス中の水分を２回目以降回収する際
に、そのサンプリング工程で凝結、付着した水分のみを
測定できるため、測定精度が向上する。

また、残留していた水が次工程で氷結してサンプラ容器
■が閉塞することを防止できる。さらに。

コーティングする非粘着性材は変形し易いことから１球
と球の接触が、第６図に示すような点接触から、第３図
に示すような幅Ｘの面接触となり、熱が伝達され易くな
る。金属球のへのコーティングにより熱伝導率の低下が
生じるが、これはコーティングを薄くすることによって
無視できるし、かえって前記の面接触による熱伝達の向
上により十分補償される。

また、残留水が氷結することによりサンプラ容器■の閉
塞が起こらなくなることから、充填する金属球の径を小
さいものとし、より多数容器■内に充填するようにする
ことが可能となる。これにより有効面積を大とし、凝結
、付着する水分量を増加できる。さらに、従来、熱伝導
率は高いが耐食性の点で使用できなかった材料、例えば
銅材料が表面をコーティングすることで使用可能となる
。

なお、冷媒配管■およびヒータ（イ）は、サンプラ容器
■内部に入れるように構成してもよく１作用は同等であ
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、水分捕集サンプラ
において、サンプリングガスと接触する金属球の表面お
よびサンプラ容器の内面に非粘着性材をコーティングし
たことにより９次のような効果が得られる。

（ａ）金属球およびサンプラ容器内面のぬれが小となる
ため、水が残留しにくくなる。これにより、水分の回収
率が向上するとともに、ガス中の水分を２回目以降回収
する際にその時々の水分を測定できるため、測定精度を
向上できる６（ｂ）残留した水が次工程で氷結してサン
プラ容器が閉塞することが防止され、常にサンプリング
ガスを円滑に流すことができる。

〔ｃ〕上記〔５３項の効果により、金属球を小径のもの
とし、より多くサンプラ容器内に充填するようにできる
。これにより、有効面積を大とし。

凝結、付着する水分量を増加できる。

（ｄ）表面をコーティングすることから、従来、耐食性
の点で使用できなかった銅材料のような熱伝導率の高い
材料の使財が可能となる。

（ｅ）コーティングする非粘着性材は変形し易いことか
ら、球と球の接触が点接触から面接触となり、熱が伝達
され易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の水分捕集サンプラを示す断面
図、第２図は第１図のコーティングされた金属球のぬれ
の状態を模式的に示す説明図、第３図は同じくコーティ
ングされた金属球同志の接触の具合を模式的に示す説明
図、第４図は従来の水分捕集サンプラを示す断面図、第
５図は第４図の無コーテイングの金属球のぬれの状態を
模式的に示す説明図、第６図は同じく無コーテイングの
金属球同志の接触の具合を模式的に示す説明図である。 １・・・コーティング済の金属球 ２・・・コーティング済のサンプラ容器３・・・冷媒配
管　　　　　４・・・ヒータ５・・・断熱材　　　　　
　６・・・ケース代理人　弁理士　大　胡　典　夫 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスの入出口を有するサンプラ容器内に複数の金属球を
   充填しておき、前記サンプラ容器外側に配置された冷媒
   配管により容器内部を０℃以下に冷却した状態でサンプ
   リングガスを流し、ガス中の水分を前記金属球表面およ
   び容器内面に氷として凝結、付着させ、ついで前記サン
   プラ容器外側に配置されたヒータで加熱解凍して水の状
   態で回収する水分捕集サンプラにおいて、前記金属球表
   面およびサンプラ容器内面に非粘着性材のコーティング
   を施したことを特徴とする水分捕集サンプラ。