JPS60149945A - 希釈方法及び装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は高レベル放射性試料水を自動的に分析する装置
に係シ、特に、高レベル放射性試料水の希釈混合を実施
するのに好適な希釈方法及び装置に関する。

〔従来技術〕

従来の高レベル放射性試料水を希釈する方法としては、
スタン、プロペラ攪拌等がある。第１図は従来のプロペ
ラ攪拌式希釈装置の一例を示した概略図である。配管１
がパルプ２に接続され、このパルプ２には試料入口配管
３と切シ取シ部配管４とが接続され、切シ取シ部配管４
の他端はパルプ５に接続されている。このパルプ５には
試料出口配管６と配管７とが接続され、この配管７の他
端にある出口部は希釈混合槽８内に挿入されている。こ
の希釈混合槽８の底部付近には駆動機構９で回転される
プロペラ１０が設けられている。又、この希釈混合槽８
の底部にはパルプ１１を挿介した配管１２が接続されて
おシ、更にその上部にはパルプ１３が挿介されている配
管１４が接続されている。

今、パルプ２．５を操作して、高レベル放射性式利水を
試料入口配管３、パルプ２、切シ取シ部配管４、パルプ
５、試料出口配管６を経由して循環させ、切フ取シ部配
管４内の試料水置換を充分行う。その後、パルプ２，５
を切シ換えて、配管１から一定量の希釈水をパルプ２、
切シ取シ部配管４、パルプ５、配管７を経由して希釈混
合槽８内へ注入する。この操作は切り取シ部配管４内の
定量試料水をパルプ２とバルブ５間で切シ取る処理であ
る。一定量の希釈水の注入後、希釈混合槽８内のプロペ
、ｙｌＯを駆動機構９で回転させて試料水と希釈水とを
混合し、充分混合した後、パルプ１１を開けて配管１２
よシ図示されない分析装置へ希釈試料水を移送する。希
釈試料水の移送後、パルプ１３を開けて配管１４よシ洗
浄水を希釈混合槽８内へ注入し、希釈混合槽８を洗浄す
る。

この様な従来のプロペラ攪拌式希釈装置では、希釈混合
槽８内にプロペラ１０等の攪拌素子が設置されている為
、このプロペラ１０が邪魔となって希釈混合槽８内の充
分な洗浄が難しい。完全に洗浄されない場合は希釈処理
を繰返し行う時に、次試料への影響が出て、次試料の希
釈精度が悪化すると云う欠点があった。又、プロペラ１
０等の回転部分を有し、装置が複雑になると共にその信
頼性或は耐環境性が必ずしも良いとは云えない欠点があ
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の欠点を解消し、使用後の洗浄効
果に優れ且つ耐環境性の向上した希釈方法及び装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、攪拌素子の様な駆動部品を用いず、希釈混合
槽内に事前に定量の希釈水の一部を注入しておき、その
後試料水と残シの希釈水とを前記希釈混合槽内に注入し
て定量の希釈水と試料水とを放置混合する方法を採用す
ることによシ、上記目的を達成する。

図面に従って説明する。第２図は本発明の希釈方法を実
現する為の希釈装置の一実施例を示したものである。希
釈水が流入するパルプ１５を挿介した配管１６を上部に
備えた定量タンク（定量供給容器）１７が設けられてお
り、この定量タンク１７の下部にはパルプ１８を挿介し
た配管１が接続され、この配管１の他端はパルプ２に接
続されている。このパルプ２には試料入口配管３と切シ
取シ部配管４とが接続され、切シ取シ部配管４の他端は
パルプ５に接続されている。このパルプ５には試料出口
配管６と配管７とが接続され、この配管７の他端は希釈
混合槽１９の上部に接続されている。この希釈混合槽１
９の底部にはパルプ１１を挿介した配管１２が接続され
、又上部にはパルプ１３を挿介した配管１４が接続され
ている。

尚、上記パルプ２．５，１１，１３，１５．１８の開閉
は制御装置２０がデジタル出力装置２１を介して行う様
になっている。

次に本実施例の動作について説明する。パルプ１５を開
にして希釈水を定量タンク１７にて計量し、この計量し
た希釈水の一部をパルプ１８，２゜５及び配管７ｔ−介
して希釈イ屁合槽１９に先ず注入する。次に、試料水入
目配ｖ３、パルプ２、パルプ５、試料水出口配管６の流
路をパルプ２，５を操作して作シこの流路に試料水を循
環させる。この試料水の循環で試料水切シ取シ部配管４
内の置換を充分行った後、パルプ２とパルプ５とを切シ
換えて、定量タンク１７内に残っている希釈水を配管１
、パルプ２、切シ取シ部配管４、パルプ５、配管７に流
して、この希釈水で切シ取ル部配管４内の試料水を洗い
流し希釈混合槽１９へ注入する。

希釈混合槽１９内には、最初に事前注入（−次注入）し
た希釈水２２と、次に注入（二次注入）した試料水２３
と希釈水２４が注入されることになる。この図では希釈
水２２．２４と試料水２３を便宜的に層状に示している
が、実際は注入時の攪拌作用で混合が進行する。この状
態で一定時間（１〜２ｔの希釈水量の場合では５分程度
）放置混合した後、希釈試料水をパルプ１１を開いて配
管１２に通し、図示されない分析系へ移送する。

希釈試料水の移送後は、パルプ１３を開けて配管１４よ
シ洗浄水を希釈混合槽１９内に注入しこれを洗浄する。

上記の処理は制御装置２０がデジタル出力装置２１を介
して実行する。第３図はこの制御装置２０が実行する制
御フローチャートを示したものである。先ずステップ１
０１でパルプ１８を閉としパルプ１５を開として定量タ
ンク１７で希釈水を計量する。次にステップ１０２でパ
ルプ１５を閉としパルプ１８を開としパルプ２ｔ−Ａ側
に連通させ、更にパルプ５をＡ側に連通させる。この状
態をステップ１０３のタイマー制御が所定時間となる迄
続け、定量タンク１７の希釈水の一部を希釈混合槽１９
内に注入する。ステップ１０３のタイマー制御が所定時
間に達すると、ステップ１０４でパルプ１８を閉とし、
パルプ２をＢ側と連通させ更にパルプ５をＢ側と連通さ
せ、試料水を循環させる。次にステップ１０５でパルプ
２をＡ側に連通させ更にパルプ５をＡ側に連通させて試
料水を希釈混合槽１９内に注入する。次にステップ１０
６でパルプ１８を開とし定量タンク１７内の残シの希釈
水゛を希釈混合槽１９内に注入すると共に、切シ取シ部
配管４内の試料水を洗い流す。この処理はステップ１０
７のタイマー制御が所定時間に達する迄行い、このタイ
マー制御が所定時間に達した時はステップ１０８でパル
プ１１を開として、希釈混合槽１９内の希釈試料水を分
析系へ移送する。

第４図は上記の本実施例の希釈装置を自動的にコントロ
ールする制御系の具体例を示したものである。符号４１
はシーケンスコントローラであシ、このシーケンスコン
トローラ４１に前述の制御装置２０とデジタル出力装置
２１とが設けられている。制御装置２０には内蔵タイマ
ー４２及びデジタル入力装置４３が接続されている。デ
ジタル出力装置２１の出力はパワースイッチ４４を介し
て電磁弁４５に入力される。この電磁弁４５には圧縮空
気４６が接続されておシ、この電磁弁４６からの圧縮空
気は希釈装置４７の配管４８に挿置されている空気作動
弁４９に供給されている。又、前記シーケンスコントロ
ーラ４１には希釈装置４７の起動、停止、リセット等を
行うスイッチ５０を設けたオペレータコンソール５１が
接続されておシ、このオペレータコンソール５１からの
起動停止等の信号はデジタル入力装置４３を介して制御
装置ｔ２０へ取シ込まれる。

制御装置２０の出力指令はデジタル出力装置２１を介し
てパワースイッチ４４を作動させ、このパワースイッチ
４４は更に電磁弁４５を作動させる。この電磁弁４５が
作動することによって所定の空気作動弁４９が作動する
。この空気作動弁４９は第２図に示したパルプ２．５，
１１，１３゜１５．１８に相当するものである。この様
にして第４図に示した制御系は第３図に示したフローチ
ャートに従って希釈装置４７を制御する。同希釈装置４
７は第２図に示したものと同一のものである。尚、第３
図のステップ１０３、ステップ１０７のタイマー制御は
第４図の内蔵タイマー４２にて行つ。又、シーケンスコ
ントローラ４１は容易にマイクロコンピュータ等に置き
換えることが出来る。

ところで、第２図で示したような希釈装置では、希釈水
の事前注入無しで直接高濃度試料水を切シ取シ部４から
希釈混合槽１９へ洗い流した場合に、流し始めの高濃夏
試料の一部がパルプ取り付は部等のデッドスペースに滞
溜し、短時間の放置混合処理では充分な希釈精度を得る
ことが出来ない。

第５図は上記希釈水の事前注入ｉ（−次注入量）と希釈
精度の関係を示したものである。この図に示した関係は
希釈混合槽１９の直径が変る（形状が異なる）と僅かに
変化するが、それぞれの形状に応じて希釈精度が最も良
くなる最適な一次注入量の範囲が存在することを示して
いる。即ち、希釈混合槽１９の直径と長さの比が３＝１
〜ｌ：３の範囲では、−成性入量が２０〜４０％の場合
に最も希釈精度が良く、５分程度の放置混合で９５％以
上の均質度（希釈精度５％以下）が得られる。

本実施例が、定量タンク１７で計量した希釈水を、−成
性入と二次注入の二度に亙って希釈混合槽１９へ注入す
る理由は、この様な方法を採らず高濃度放射性試料水を
最初に注入すると、上記したように、パルプ或は配管継
手等のデッドスペースに入シ込んだ高濃度放射性試料水
を洗浄することが困難となシ、次試料の希釈処理に与え
る影響が非常に大きくなるからである。逆に、希釈水全
量を一度に注入した後、高濃度放射性試料水を注入する
方法では、希釈混合槽１９内での混合攪拌の効果が小さ
く、充分な希釈精度を得ることが出来ないからである。

従って、上記した本実施例の方法では、最低限必要な希
釈水の一成性入゛量は、希釈装置各部のデッドスペース
に相当する量が必要となる。

本実施例によれば、事前に定量希釈水の一部を希釈混合
槽１９に注入し、次に試料水と残シの希釈水とを注入し
て試料水と希釈水を放置混合する方法を採用している為
、希釈混合槽１９に攪拌阻止等の駆動機構を設ける必要
がない為、希釈混合槽内が早純な構造となシ洗浄性が著
しく向上し、特に、繰シ返し希釈処理時の次試料への影
響がなくなシ希釈精度を高める効果がある。又、駆動機
構部がない為、装置の信頼性が向上すると共に耐環境性
に優れる効果がある。

第６図は本発明の希釈方法を実現する希釈装置の他の実
施例を示したものである。希釈混合槽１９の上部にパル
プ６１を挿介した配管６２、パルプ６３を挿介した配管
６４、パルプ６５を挿介した配管６６が配設されている
。これ等のパルプ６１．６３．６５は前実施例と同様に
制御装置２０によシデジタル出力装［２１を介して自動
的に開閉される。

この例では、パルプ６１を開いて定量希釈水の一部を配
管６２よシ希釈混合槽１９に注入し、その後バルブ６３
を開いて定量試料水を配管６４よシ希釈混合槽１９内に
注入する。次いで、残シの定量希釈水をパルプ６１を開
いて配管６２から希釈混合槽１９内に注入する。これ等
定量希釈水及び定量試料水を一定時間の間希釈混合槽１
９内に放置して混合を図った後、パルプ１１を開いて配
管１２から図示されない分析系へ移送する。移送終了後
、パルプ６５を開いて配管６６から希釈混合槽１９内に
洗浄水を送シ、希釈混合槽１９内を洗浄する。本実施例
では、希釈水と試料水の注入配管を個別に設けであると
ころに特徴がちるが、その効果は前実施例と同一である
。

第７図は本発明の希釈方法を実現する希釈装置の更に他
の実施例を示したものである。定量タンク１７の底部に
接続されている配管１はそれぞれパルプ７１，７２．７
３を有する３本の配管に分岐し、これ等３本の配管はそ
れぞれパルプ７４゜’７５．７６に接続されている。こ
れ等パルプ７４゜７５．７６は直列に接続され、パルプ
７４には試料水入口配管３が接続されパルプ７６はパル
プ７７に接続され、このパルプ７７は配管７に接続され
、この配管７は希釈混合槽１９の上部に接続されている
。又、パルプ７７には試料水出口配管６が接続されてい
る。本実施例の特徴は、試料水の循環経路である試料水
入口配管３と試料水出口配管６０間に試料切シ取り部を
多段に設けであるところにあシ、この図ではパルプ７４
．７５間、パルプ７５．７６間及びパルプ７６．７７間
が切シ取シ部となる。

本実施例も第２図で示した実施例と同様に、定量タンク
１７の希釈水をパルプ７３．７６、パルプ７７を介して
希釈混合槽１９へ一部事前に注入する。次に、試料水を
試料水入口配管３、パルプ７４．７５，７６．７７及び
試料水出口配管６を通して循環させる。次に、バルブ７
４〜７７間で試料水を切シ取る。その後、パルプ７３，
７６゜７７を通して切シ取シ試料水の一部を少量の希釈
水で洗い流しながら希釈混合槽１９内へ移送する。

続いて、パルプ７２．７５，７６．７７の間、更にパル
プ７１．７４，７５，７６．７７の間の切夛取シ試料水
を少量の希釈水で希釈混合槽１９内へ洗い流す。最後に
、定量タンク１７内の残シの希釈水を希釈混合槽１９内
へ注入し、試料水と希釈水をこの希釈混合槽１９内で放
置混合する。

本実施例によれば、試料切シ取シ部が多段にある為、第
２図で示した実施例よシきめ細かな試料水と希釈水との
均一混合を図る効果があシ、他の効果は同様である。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の希釈方法及び装置によれば、
事前に定量希釈水の一部を希釈混合槽内に注入し、次に
残）の希釈水と定量試料水とを希釈混合槽内に注入して
試料水と希釈水との放置混合を図ることによフ、使用後
の洗浄効果に優れ且つ耐環境性を向上させることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプロペラ攪拌式希釈装置の一例を示した
構成図、第２図は本発明の希釈方法を吹現する希釈装置
の一実施例を示した構成図１第３図は第２図に示した制
御装置の処理過程を示すフローチャート図、第４図は第
２図の制御系の具体的構成例を示したブロック図、第５
図は一次注入量と希釈精度との関係を示した線図、第６
図は本発明の希釈方法を実現する希釈装置の他の実施例
を示した構成図、第７図は本発明の希釈方法を実現する
希釈装置の更に他の実施例を示した構成図である。 １．７，１２，６２，６４．６５・・・配管、２１５゜
１８．１１，６１，６３，６５．７１〜７７・・・パル
プ、３・・・試料入口配管、６・・・試料出口配管、１
７・・・定量タンク、１９・・・希釈混合槽、２０・・
・制電Ｉ図 弔３図 弔７＋図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被分析試料とこれを希釈する希釈媒体とを分析系あ
   るいは採取系の希釈混合槽に混入して希釈する方法にお
   いて、分析又は採取に応じた所定量の希釈媒体の一部を
   先ず希釈混合槽に供給し、その後残シの希釈媒体と、分
   析又は採取に応じた所定量の試料とを希釈混合槽に供給
   して放置混合することを特徴とする希釈方法。 ２６所定量の希釈媒体の内、分析系又は採取系を構成す
   る部品のプツトスペースを少なくとも満たす量だけ先ず
   希釈混合槽に供給することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の希釈方法。 ３、試料と希釈媒体とを同一配管系統を介して希釈混合
   槽に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の希釈方法。 ４、配管系統中に試料切取部が複数混在し、定量分取数
   に応じて供給操作を繰返し、試料の最終移送時に、残シ
   の希釈媒体を同時に供給することを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の希釈方法。 ５、試料と希釈媒体とを独立配管系Ｍ、を介して希釈混
   合槽に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の希釈方法。 ６、希釈水の定量供給容器と、試料水と希釈水とを混合
   する希釈混合槽と、これら両者の間に試料水を定量分取
   する機構とを備えた希釈装置において、定量希釈水の事
   前注入量、分種試料の注入並びに放置混合時間を自動的
   に制御する制御装置を設けたことを特徴とする希釈装置
   。