JP6485090B2 - Radioactivity measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、焼却設備等から排出された廃棄ダストの放射能濃度を測定する放射能測定装置に関する。 The present invention relates to a radioactivity measuring apparatus that measures the radioactivity concentration of waste dust discharged from an incineration facility or the like.
従来、焼却設備から排出された排気(高温ガス)中の廃棄ダストを捕集し、廃棄ダストの放射能濃度を測定する放射能測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の放射能測定装置は、濾紙が設置された捕集ブロックが装置チャンバの下側に設置され、捕集ブロックに対して所定の間隔を空けて上下で対向するように、装置チャンバの上側に検出器が吊り下げられている。捕集ブロック内の排気が濾紙を通過することで廃棄ダストが捕集され、廃棄ダストからの放射線が捕集ブロックの外壁を透過して検出器によって検出されている。
Conventionally, a radioactivity measuring device that collects waste dust in exhaust gas (high-temperature gas) discharged from an incineration facility and measures the radioactivity concentration of the waste dust is known (see, for example, Patent Document 1). The radioactivity measuring apparatus described in
このとき、吸気管を通じて高温の排気が焼却設備から捕集ブロックに引き込まれるが、捕集ブロックに対して検出器が浮いているため、捕集ブロックから検出器に熱が直に伝わることがない。捕集ブロックと検出器の間の空気は捕集ブロックの熱気で温められているが、検出器に冷却空気が吹き付けられているため、温められた空気が冷却空気に置換されて捕集ブロックと検出器の間に熱が籠ることがない。このように、検出器の温度上昇を抑えながら捕集ブロックに検出器を近づけて検出することで、放射能濃度の十分な測定精度を確保している。 At this time, high-temperature exhaust is drawn from the incineration facility to the collection block through the intake pipe, but the detector is floating with respect to the collection block, so that heat is not directly transmitted from the collection block to the detector. . The air between the collection block and the detector is warmed by the hot air from the collection block, but because the cooling air is blown to the detector, the warmed air is replaced by the cooling air, No heat is generated between the detectors. Thus, sufficient measurement accuracy of the radioactivity concentration is secured by detecting the detector close to the collection block while suppressing the temperature rise of the detector.
しかしながら、特許文献1に記載の放射能測定装置では、捕集ブロックに対して検出器の距離が詰められているため、検出器の熱的条件が厳しいものになっていた。また、放射能測定装置の組み立て時に、装置チャンバから吊り下げられた検出器の位置決めが困難になっており、組み立て作業が煩雑になると共にコストが増加するという問題があった。
However, in the radioactivity measurement apparatus described in
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、検出器を許容温度内に抑えつつ、簡易かつ安価な構成で廃棄ダストの放射能濃度を測定することができる放射能測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and provides a radioactivity measurement apparatus capable of measuring the radioactivity concentration of waste dust with a simple and inexpensive configuration while keeping the detector within an allowable temperature. With the goal.
本発明の放射能測定装置は、排気中に含まれる廃棄ダストの放射能濃度を測定する放射能測定装置であって、排気から廃棄ダストを捕集する捕集空間が形成された捕集ブロックと、前記捕集ブロックの下方に廃棄ダストからの放射線を検出するように配置された検出器と、前記捕集ブロックと前記検出器の間に介在される断熱材と、前記捕集ブロックの捕集空間を加熱するように前記捕集ブロックと前記断熱材の間に介在されるヒータとを備え、前記捕集ブロックは前記断熱材を介して前記検出器に接触することを特徴とする。 The radioactivity measurement apparatus of the present invention is a radioactivity measurement apparatus for measuring the radioactivity concentration of waste dust contained in exhaust gas, and a collection block in which a collection space for collecting waste dust from exhaust gas is formed; , A detector arranged to detect radiation from waste dust below the collection block, a heat insulating material interposed between the collection block and the detector, and collection of the collection block A heater interposed between the collecting block and the heat insulating material so as to heat the space is provided, and the collecting block contacts the detector via the heat insulating material.
この構成によれば、捕集ブロックからの熱は上方に向かい易いので、捕集ブロックの下方に位置する検出器の熱的条件を緩和することができる。また、放射能測定装置の組み立て時には、捕集ブロックの下方に検出器が設置されるため、検出器を上方から吊り下げる構成と比較して組み立て作業を簡略化してコストを低減することができる。また、捕集ブロックからの熱が断熱材によって断熱されるため、捕集ブロックに対して検出器が近づけられても検出器の温度が大きく上昇することがない。よって、検出器による放射線の検出精度を高めることができる。さらに、捕集ブロック内の排気の温度低下を抑えて、腐食性ガスの発生を抑えることができる。また、ヒータの熱が断熱材によって断熱されるため、ヒータに対して検出器が近づけられても検出器の温度が大きく上昇することがない。よって、捕集ブロック内では腐食性ガスの発生を抑えると共に、検出器では放射線の検出精度を高めることができる。 According to this configuration, since the heat from the collection block tends to go upward, the thermal condition of the detector located below the collection block can be relaxed. In addition, since the detector is installed below the collection block when the radioactivity measuring apparatus is assembled, the assembling work can be simplified and the cost can be reduced as compared with the configuration in which the detector is suspended from above. Moreover, since the heat from the collection block is insulated by the heat insulating material, the temperature of the detector does not rise greatly even if the detector is brought closer to the collection block. Therefore, the detection accuracy of radiation by the detector can be increased. Furthermore, the temperature drop of the exhaust gas in the collecting block can be suppressed, and the generation of corrosive gas can be suppressed. Further, since the heat of the heater is insulated by the heat insulating material, the temperature of the detector does not increase greatly even if the detector is brought closer to the heater. Therefore, generation | occurrence | production of corrosive gas can be suppressed in a collection block, and the detection accuracy of a radiation can be improved in a detector.
また本発明の上記放射能測定装置において、前記断熱材及び前記ヒータが平板状又はシート状に形成されている。この構成によれば、捕集ブロックを加熱すると共に断熱性を確保した状態で、捕集ブロックと検出器を近づけることができ、検出器による放射線の検出精度を向上させることができる。 Moreover, the said radioactivity measuring apparatus of this invention WHEREIN: The said heat insulating material and the said heater are formed in flat form or a sheet form. According to this configuration, the collection block and the detector can be brought close to each other in a state where the collection block is heated and heat insulation is ensured, and the detection accuracy of radiation by the detector can be improved.
また本発明の上記放射能測定装置において、前記捕集ブロックと前記検出器の間に冷却路を形成する冷却ジャケットと、前記冷却ジャケットの内側において前記検出器に装着された検出器キャップとを備え、前記検出器キャップには、前記冷却ジャケットの内面に突き当たって前記冷却ジャケットの内面と前記検出器の外面の間に冷却路を形成する凸部が形成されている。この構成によれば、冷却ジャケットの内面に検出器キャップの凸部を突き当てることで、冷却ジャケットに対する検出器を容易に位置決めすることができる。また、捕集ブロックと検出器の間の冷却路によって捕集ブロックからの熱が冷却されるため、検出器の温度上昇が抑えられる。 The radioactivity measurement apparatus according to the present invention further includes a cooling jacket that forms a cooling path between the collection block and the detector, and a detector cap that is attached to the detector inside the cooling jacket. The detector cap has a convex portion that abuts against the inner surface of the cooling jacket and forms a cooling path between the inner surface of the cooling jacket and the outer surface of the detector. According to this configuration, the detector with respect to the cooling jacket can be easily positioned by abutting the convex portion of the detector cap against the inner surface of the cooling jacket. Moreover, since the heat from the collection block is cooled by the cooling path between the collection block and the detector, an increase in the temperature of the detector is suppressed.
また本発明の上記放射能測定装置において、前記冷却ジャケットには、前記検出器の外面を冷却する上流側の冷却路と、前記捕集ブロックと前記検出器の間を冷却する下流側の冷却路とが形成されており、前記上流側の冷却路と前記下流側の冷却路が前記検出器を上下に貫く中心線上で連通している。この構成によれば、上流側の冷却路の流体によって検出器の外面が冷却され、この流体が下流側の冷却路を流れることで捕集ブロックから検出器に向かう熱が冷却される。よって、冷却ジャケット内の検出器を常に許容温度以下に保つことができる。 In the radioactivity measurement apparatus of the present invention, the cooling jacket includes an upstream cooling path for cooling the outer surface of the detector, and a downstream cooling path for cooling between the collection block and the detector. Are formed, and the upstream cooling path and the downstream cooling path communicate with each other on a center line extending vertically through the detector. According to this configuration, the outer surface of the detector is cooled by the fluid in the cooling path on the upstream side, and this fluid flows through the cooling path on the downstream side, thereby cooling the heat from the collection block toward the detector. Therefore, the detector in the cooling jacket can always be kept below the allowable temperature.
また本発明の上記放射能測定装置において、前記捕集ブロックの捕集空間では、濾紙に向けて上方から排気が引き込まれることで前記濾紙によって排気から廃棄ダストを捕集しており、前記濾紙の上面に堆積した廃棄ダストからの放射線が前記検出器によって前記濾紙の背面側から検出される。この構成によれば、廃棄ダストから濾紙を透過した放射線を検出器によって下側から検出させることができる。また、上方から排気が濾紙を通過することで濾紙の上面に廃棄ダストが堆積されるため、捕集ブロック内で排気ダストが散らばることがない。 Further, in the radioactivity measuring device of the present invention, in the collection space of the collection block, exhaust dust is collected from the exhaust by the filter paper as exhaust gas is drawn from above toward the filter paper, and the filter paper Radiation from the waste dust accumulated on the upper surface is detected from the back side of the filter paper by the detector. According to this structure, the radiation which permeate | transmitted the filter paper from the waste dust can be detected from the lower side by the detector. Moreover, since exhaust dust passes through the filter paper from above and waste dust accumulates on the upper surface of the filter paper, the exhaust dust is not scattered within the collection block.
また本発明の上記放射能測定装置において、前記捕集ブロックには、前記捕集空間に排気を引き込む入口流路と、前記入口流路の側方において前記捕集空間から排気を排出する出口流路と、前記捕集空間と前記出口流路を連ねるように前記出口流路寄りに偏心した円形の扁平流路とが形成されている。この構成によれば、捕集空間に引き込まれた排気が円形の扁平流路内に広がるが、扁平流路が出口流路寄りに偏心することでスムーズな排気の流れが作り出される。円形の扁平流路内で高温の排気の流れが少ないところができないため、扁平流路内の温度が部分的に下がることがない。よって、扁平流路内の温度低下を抑えて、腐食性ガスの発生を防止することができる。 In the radioactivity measurement apparatus of the present invention, the collection block includes an inlet channel that draws exhaust gas into the collection space, and an outlet flow that exhausts the exhaust gas from the collection space on the side of the inlet channel. A path, and a circular flat channel that is eccentric toward the outlet channel so as to connect the collection space and the outlet channel are formed. According to this configuration, the exhaust drawn into the collection space spreads in the circular flat flow path, but a smooth exhaust flow is created by the flat flow path being eccentric toward the outlet flow path. Since there is no place where the flow of high-temperature exhaust gas is small in the circular flat flow path, the temperature in the flat flow path does not partially drop. Therefore, the temperature drop in the flat flow path can be suppressed and the generation of corrosive gas can be prevented.
また本発明の上記放射能測定装置において、前記捕集ブロックには、前記濾紙が保持された濾紙ホルダが取り付け可能な切欠きが形成されており、前記切欠きは、前記捕集空間を挟んで前記出口流路と対向する外周位置から内側に向かって切り欠かれている。この構成によれば、切欠きによって温度が低下する箇所を出口流路から離すことができ、出口流路内の温度低下を抑えることができる。 In the radioactivity measurement apparatus of the present invention, the collection block is formed with a notch to which a filter paper holder holding the filter paper can be attached, and the notch sandwiches the collection space. It is notched inward from the outer peripheral position facing the outlet channel. According to this configuration, the portion where the temperature is lowered by the notch can be separated from the outlet channel, and the temperature drop in the outlet channel can be suppressed.
本発明によれば、捕集ブロックの下方に検出器を配置することで、検出器の熱的条件を緩和すると共に、放射能測定装置の組み立て作業を簡略化することができる。よって、検出器を許容温度内に抑えつつ、簡易かつ安価な構成で廃棄ダストの放射能濃度を測定することができる。 According to the present invention, by disposing the detector below the collection block, the thermal conditions of the detector can be eased and the assembly work of the radioactivity measuring apparatus can be simplified. Therefore, the radioactive concentration of waste dust can be measured with a simple and inexpensive configuration while keeping the detector within the allowable temperature.
以下、添付図面を参照して本実施の形態に係る放射能測定装置について説明する。図1は、本実施の形態に係る放射能測定装置の斜視図である。図2は、図1の放射能測定装置の断面図である。なお、放射能測定装置は、図1及び図2に示す構成に限定されない。図1及び図2に示す放射能測定装置は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 Hereinafter, the radioactivity measurement apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the radioactivity measuring apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the radioactivity measurement apparatus of FIG. Note that the radioactivity measurement apparatus is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 2. The radioactivity measurement apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is only an example, and can be changed as appropriate.
図1A及び図1Bに示すように、本実施の形態に係る放射能測定装置1は、焼却設備の煙突2(図2参照)から排出される排気(高温ガス)を一部抜き出して、排気に含まれる放射性物質の濃度を測定するように構成されている。放射能測定装置1のフレーム10は、ステンレス製(例えば、SUS304)の4脚フレーム構造を有しており、内側に上下2段の設置部11、12が形成されている。上段の設置部11には焼却設備の煙突2からの排気中の廃棄ダストを捕集する捕集ブロック20が設置され、下段の設置部12には廃棄ダストに含まれる放射線物質からの放射線を検出する検出器40が設置されている。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the
フレーム10には、上下2段の設置部11、12の間で4脚を囲むように矩形枠状の支持板13が形成されている。上段の設置部11では支持板13に設置されたボックス状の鉛シールド14によって捕集ブロック20が覆われ、下段の設置部11では中空円筒状の鉛シールド15によって検出器40の周囲が覆われている。これら鉛シールド14、15によって外部からの放射線が遮蔽されることで、検出器40による検出精度が向上されている。また、捕集ブロック20には排気用の吸気管37及び排気管38が接続され、検出器40に装着された冷却ジャケット50には計装空気用の吸気管63及び排気管64が接続されている。
A rectangular frame-
図2に示すように、煙突2の下流側(図示上側)にはサンプリングノズル4が突出しており、サンプリングノズル4で取り込まれた高温の排気が吸気管37を通じて捕集ブロック20に送られる。捕集ブロック20には、濾紙26によって排気から廃棄ダストを捕集する捕集空間27が形成されている。濾紙26は、捕集ブロック20に着脱可能な濾紙ホルダ25に取り付けられている。濾紙ホルダ25が捕集ブロック20に取り付けられることで、捕集ブロック20に捕集空間27が形成されると共に捕集空間27に濾紙26がセットされる。排気が濾紙26を通過することで排気中の廃棄ダストが濾紙26で捕集されて上面に堆積される。
As shown in FIG. 2, the
また、煙突2の上流側(図示下側)には排気管38が接続されており、濾紙26を通過した排気が排気管38を通じて捕集ブロック20から煙突2に戻されている。また、排気が冷えると窒素酸化物NOxや硫黄酸化物SOx等の腐食性ガスが生じて配管や機器が劣化するため、排気の通り路は断熱材やヒータによって約120℃以上に加熱されている。この場合、捕集ブロック20の下面には平板状のヒータ70が取り付けられて、捕集空間27が加熱されている。また、捕集ブロック20の外周面には帯状のヒータ71が取り付けられて捕集ブロック20が外側から加熱されている。
An
捕集ブロック20の下方には、濾紙26に対向するように検出器40が配置されている。検出器40は、濾紙26の上面の廃棄ダスト中に含まれる放射性物質からの放射線(主にγ線)を検出する。検出器40には、検出器40の周囲に冷却路を形成する冷却ジャケット50が装着されている。冷却ジャケット50には吸気管63を通じて計装空気が供給されて検出器40が冷却され、冷却後の計装空気が冷却ジャケット50から排気管64を通じて排出される。検出器40は冷却ジャケット50内を流れる計装空気によって検出器40の表面温度が40℃以下の許容温度に保たれている。
A
捕集ブロック20と検出器40の間には、シリコンスポンジ等の平板状の断熱材75が介在されている。断熱材75はヒータ70の下面に配置されており、断熱材75によって捕集ブロック20及びヒータ70からの熱が断熱されて検出器40の温度上昇が抑えられている。捕集ブロック20と検出器40の間に断熱材75を設けることで、捕集ブロック20をヒータ70によって加熱させる一方で、検出器40を冷却ジャケット50によって許容温度に抑えることが可能になっている。また、ヒータ70及び断熱材75が平板状に形成されているため、濾紙26に対して検出器40を近づけて放射線の検出精度が向上されている。
Between the
また、放射能測定装置1には、装置各部を統括制御する制御部(不図示)が設けられている。制御部によって排気の流量調整や、計装空気の流量調整や、ヒータ70、71の温度調整や、検出器40の検出結果に基づく放射能濃度測定等が実施される。制御部は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。なお、本実施の形態では、安定した計装空気を検出器40の冷却に用いているが、冷却ファンからの冷却風を検出器40の冷却に用いてもよい。
In addition, the
ところで、一般的な放射能測定装置では、本実施の形態に係る放射能測定装置1とは異なり、捕集ブロックの上方に検出器が取り付けられている。これは、捕集ブロック内で廃棄ダストが散らばらないように濾紙の上面に廃棄ダストを堆積させており、検出精度を向上させるためには廃棄ダストに検出器を上側から近づける必要があるからである。しかしながら、捕集ブロックからの熱気は上方に向かい易いため、検出器の熱的条件が厳しくなっている。ここで、本件発明者らが濾紙の背面側から検出器で廃棄ダストの放射線を検出したところ、濾紙の背面側からでも十分な検出精度が得られることを発見した。
By the way, in the general radioactivity measurement apparatus, unlike the
そこで、本実施の形態に係る放射能測定装置1では、捕集ブロック20の下方に検出器40を配置して検出器40の熱的条件を緩和させている。また、捕集ブロック20の下方に検出器40を設置することで、放射能測定装置1の組み立て時には検出器40を上方から吊り下げる構成と比較して組み立て作業を簡略化してコストを低減することが可能になっている。さらに、捕集ブロック20が断熱材75を介して検出器40に接触している。このため、組み立て時に検出器40の接触面を基準にして検出器40からの濾紙26の高さ位置を容易に位置決めすることが可能になっている。
Therefore, in the
図3及び図4を参照して、捕集ブロック及び検出器について詳細に説明する。図3は、本実施の形態に係る捕集ブロックの説明図である。図4は、本実施の形態に係る検出器の説明図である。図3Aは捕集ブロックの斜視図、図3Bは図3Aの断面図、図3Cは捕集ブロックの内部流路の斜視図をそれぞれ示している。図4Aは検出器及び冷却ジャケットの断面斜視図、図4Bは検出器上部及び検出器キャップの斜視図をそれぞれ示している。 With reference to FIG.3 and FIG.4, a collection block and a detector are demonstrated in detail. FIG. 3 is an explanatory diagram of the collection block according to the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram of the detector according to the present embodiment. 3A is a perspective view of the collection block, FIG. 3B is a sectional view of FIG. 3A, and FIG. 3C is a perspective view of the internal flow path of the collection block. 4A is a cross-sectional perspective view of the detector and the cooling jacket, and FIG. 4B is a perspective view of the detector upper portion and the detector cap.
図3Aに示すように、捕集ブロック20は、耐食性の高いステンレス(例えば、SUS304)製であり、外周から中央に向かって部分的に切り欠かれた略円筒状のブロック本体21を有している。ブロック本体21の切欠き22は濾紙ホルダ25が取り付け可能であり、切欠き22からブロック本体21の中央に向けて濾紙ホルダ25の先端側を差し込むことで捕集ブロック20に濾紙26(図3B参照)がセットされる。また、ブロック本体21の中央には、吸気管37(図1参照)に接続されるジョイント23が設けられている。この捕集ブロック20は、PEEK材で板状に形成されたベース部材24上に設置されている。
As shown in FIG. 3A, the
図3Bに示すように、濾紙ホルダ25の先端側には濾紙26を保持する環状の保持部28が形成されている。保持部28の内側は開口されており、開口を塞ぐように保持部28に濾紙26が水平に設置されている。この濾紙ホルダ25の開口によって捕集ブロック20に濾紙26で廃棄ダストを捕集する捕集空間27が形成される。ジョイント23には捕集空間27に排気を引き込む入口流路31が形成されており、ブロック本体21には入口流路31の側方において捕集空間27から排気を排出する出口流路32が形成されている。また、ブロック本体21の下面側には捕集空間27と出口流路32を連ねる円形の扁平流路33が形成されている。
As shown in FIG. 3B, an
ブロック本体21の下面には窪み34が形成されており、窪み34とベース部材24の開口によってヒータ70及び断熱材75が設置される設置空間39が形成されている。設置空間39にはブロック本体21と断熱材75の間に介在するようにヒータ70が設置され、ヒータ70によってブロック本体21の捕集空間27が加熱される。この場合、窪み34の分だけブロック本体21の底壁が薄厚(例えば、1mm)に形成されるため、ヒータ70によって捕集ブロック20の流路を効果的に加熱することが可能になっている。また、ブロック本体21の外周面にもテープ状のヒータ71が巻き付けられている。
A
ヒータ71によってブロック本体21が外周側から加熱されるが、ブロック本体21の切欠き22が形成された箇所は加熱されない。すなわち、濾紙ホルダ25はブロック本体21の中心から離れる基端側に向かって温度が低下している。仮に図3Cの2点鎖線で示すように、入口流路31と同心円状に円形の扁平流路35が形成されていると、捕集空間27に引き込まれた排気が扁平流路35内に広がるが、出口流路32から離れた位置P付近で高温の排気の流れが悪くなる。さらに、位置P付近はヒータ71によって加熱されない濾紙ホルダ25の基端側であるため、排気の温度が低下して腐食性ガスが生じるおそれがある。
Although the block
そこで本実施の形態では、図3Cの実線で示すように、ブロック本体21の扁平流路33が、捕集空間27と出口流路32を連なるように出口流路32寄りに偏心して形成されている。円形の扁平流路33が出口流路32寄りに偏心することでスムーズな排気の流れが作り出される。円形の扁平流路33内で排気の流れが少ないところができないため、扁平流路33内の温度が部分的に下がることがない。また、温度が低下し易い位置P付近を避けて扁平流路33が形成されるため、扁平流路33内の排気の温度が下がり難くなっている。このように、扁平流路33内の温度低下を抑えて腐食性ガスの発生が防止される。
Therefore, in the present embodiment, as shown by the solid line in FIG. 3C, the
また、図3A及び図3Cに示すように、ブロック本体21の切欠き22は、捕集空間27を挟んで出口流路32と対向する外周位置から内側に向かって切り欠かれている。この構成により、上記した切欠き22によって温度が低下し易い位置P付近を出口流路32から離すことができ、出口流路32内の温度低下が抑えられている。なお、捕集ブロック20の熱分布の詳細について後述する。
3A and 3C, the
図4Aに示すように、検出器40は、ジュラコン(登録商標)(POM:Polyoxymethylene)製の円筒形の外装を有しており、廃棄ダストに含まれる放射性物質からの放射線を検出するように構成されている。検出器40には、ステンレス製(例えば、SUS304)の冷却ジャケット50が検出器40の周囲に隙間を空けるようにして装着されている。冷却ジャケット50の下側は、矩形状のフランジ52が形成された肉厚の基台部51になっている。基台部51のフランジ52がフレーム10の設置部12(図1参照)に設置されることで、検出器40が捕集ブロック20の下方に立設される。
As shown in FIG. 4A, the
基台部51の外周面には、検出器40の周囲に冷却用の計装空気を引き込む入口流路61が設けられている。基台部51の下面は冷却ジャケット50内に検出器40を収容させるように開口されており、この開口に樹脂製(例えば、MCナイロン(登録商標))の検出器押え65が装着されて検出器40が抜け止めされる。検出器押え65は、検出器40の外周面に当接すると共に基台部51の内周面に当接することで、冷却ジャケット50と検出器40の隙間が封止されるだけでなく、冷却ジャケット50の中心に検出器40が位置決めされる。冷却ジャケット50の基台部51よりも上側は、検出器40を覆う薄肉の内筒部53になっている。
On the outer peripheral surface of the
冷却ジャケット50の上部は、内筒部53の外側に薄肉の外筒部54が形成された2重構造になっている。内筒部53によって検出器40の外面を冷却する冷却路55(上流側の冷却路)が形成され、外筒部54によって捕集ブロック20(図5A参照)と検出器40の間を冷却する冷却路56(下流側の冷却路)が形成されている。内筒部53の上面中央には開口が形成されており、開口を通じて上下の冷却路55、56が検出器40を上下に貫く中心線上で連通されている。また、外筒部54には、冷却路56から検出器40の冷却用の計装空気を排出する出口流路62が設けられている。
The upper part of the cooling
図4A及び図4Bに示すように、検出器40の上部には樹脂製(例えば、ポリ塩化ビニル)の検出器キャップ45が装着されている。検出器キャップ45は上底を有する有底筒状であり、外周部分の4カ所にキャップ周面46から外方に突出すると共にキャップ上面47から上方に突出する凸部48が設けられている。各凸部48の上面は冷却路55の所望幅分だけキャップ上面47から突出し、凸部48の側面は内筒部53とキャップ周面46の隙間分だけキャップ周面46から突出している。各凸部48が内筒部53の内面に突き当たることで、冷却ジャケット50に検出器40が位置決めされ、内筒部53と検出器40の間に冷却路55が形成される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, a
このように、検出器40の上部に検出器キャップ45を装着し、これを冷却ジャケット50に押し込むことで、冷却ジャケット50内で検出器40を容易に位置決めすることができる。よって、冷却ジャケット50に対する検出器40の組み付け作業を簡略化することができる。また、凸部48は冷却路55内の計装空気の流れを阻害しない程度の大きさに形成されており、冷却ジャケット50内の冷却効果に悪影響を与えることがない。なお、各凸部48は、冷却ジャケット50に検出器40を位置決め可能に設けられていればよく、図4Bに示すような周方向で等間隔に設けられる構成に限定されない。
As described above, the
図5を参照して、検出器による放射線の検出動作について説明する。図5は、本実施の形態に係る検出器による放射線の検出動作の説明図である。図5Aは検出器による放射線の検出状況、図5Bは検出器の冷却状況をそれぞれ示している。 The radiation detection operation by the detector will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of the radiation detection operation by the detector according to the present embodiment. FIG. 5A shows the detection state of radiation by the detector, and FIG. 5B shows the cooling state of the detector.
図5Aに示すように、捕集ブロック20の捕集空間27に入口流路31によって上方から排気が引き込まれており、捕集空間27に水平に設置された濾紙26で排気から廃棄ダストDが捕集される。これにより、濾紙26上に廃棄ダストDが堆積され、廃棄ダストDに含まれる放射性物質から放射線が放射される。検出器40は濾紙26に対向するように捕集ブロック20の下方に配置されており、濾紙26上の廃棄ダストDからの放射線が検出器40によって濾紙26の背面側から検出される。このように、廃棄ダストDから放射されて濾紙26を透過した放射線が検出器40で検出される。
As shown in FIG. 5A, exhaust gas is drawn into the
この場合、濾紙26と検出器40の間には、ヒータ70、断熱材75、冷却ジャケット50、検出器キャップ45が介在されているが、測定対象核種が137Cs等でありそのγ線を検出する場合、これら介在物を透過したγ線を検出器40で検出することができる。また、これらの介在物がそれぞれ薄厚に形成されているため、濾紙26に堆積された廃棄ダストDと検出器40の距離が近づけられて検出精度が向上されている。そして、検出器40で放射線が検出されると、検出結果が検出器40から不図示の制御部に出力されて、制御部において検出結果に基づいて放射能濃度が測定される。
In this case, a
濾紙26を透過した排気は、捕集ブロック20内の流路を温めながら、扁平流路33を通じて出口流路32から排出される。捕集ブロック20と断熱材75の間には、排気の温度低下を抑えるために板状のヒータ70が介在されており、ヒータ70によって捕集ブロック20の捕集空間27が加熱されている。この場合、ヒータ70の熱は断熱材75によって断熱されているため、ヒータ70の熱による検出器40の温度上昇が抑えられている。このように、ヒータ70と検出器40の間に断熱材75を介在させることで、検出器40を濾紙26から遠ざけることなく、検出器40の温度上昇が抑えられている。よって、検出器40に十分な検出精度を確保した状態で、ヒータ70によって捕集ブロック20を加熱することができる。
The exhaust gas that has passed through the
図5A及び図5Bに示すように、検出器40には冷却ジャケット50が装着されており、冷却ジャケット50によって検出器40の周囲に流路が形成されている。上記したように、冷却ジャケット50の内筒部53によって検出器40の外面を冷却する冷却路55が形成され、外筒部54によって検出器40と捕集ブロック20の間を冷却する冷却路56が形成されている。入口流路61(図4A参照)から冷却路55に計装空気が引き込まれると、検出器40の外面に沿って計装空気が冷却路55を上方に向かって流れる。このとき、計装空気は検出器40の外面から熱を奪いながら流れている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, a cooling
そして、検出器40の上面中央の開口を通じて、内筒部53の冷却路55から外筒部54の冷却路56に計装空気が流れ込む。計装空気が冷却路56内を径方向に広がることで、断熱材75と検出器40の間に計装空気によって空気層が形成される。このとき、計装空気は断熱材75を透過したヒータ70や捕集ブロック20からの熱を奪いながら流れている。このように、冷却路55を流れる計装空気によって検出器40の外面が冷却され、この計装空気が冷却路56を流れることで捕集ブロック20やヒータ70から検出器40に向かう熱が冷却される。よって、冷却ジャケット50の内側が常に検出器40の許容温度以下に保たれている。計装空気は冷却路56から出口流路62を通じて外部に排出される。
The instrumentation air flows from the cooling
このように、断熱材75と冷却ジャケット50によって、放射能測定装置1を高温領域と低温領域に分けることが可能になっている。よって、装置上側の高温領域ではヒータ70によって捕集ブロック20内を加熱して排気の温度低下による腐食性ガスの発生を抑えることができる。一方で、装置下側の低温領域では冷却ジャケット50によって検出器40を冷却して、十分な検出精度が得られる許容温度内に抑えることができる。また、捕集ブロック20からの熱気は上方に向かいやすいため、検出器40を捕集ブロック20の下方に配置させることで検出器40の熱的条件が緩和されている。
As described above, the
ここで、図6及び図7を参照して、放射能測定装置の熱分布について説明する。図6は本実施の形態に係る放射能測定装置の熱分布図である。図7は、本実施の形態に係る検出器表面からの距離と温度の関係図である。図6Aは捕集ブロックの斜視図の温度分布を示し、図6Bは図6Aの断面図の温度分布を示している。なお、図7は、図6BのA−A線における距離と温度の関係を示している。 Here, with reference to FIG.6 and FIG.7, the heat distribution of a radioactivity measuring apparatus is demonstrated. FIG. 6 is a heat distribution diagram of the radioactivity measurement apparatus according to the present embodiment. FIG. 7 is a relationship diagram between the distance from the detector surface and the temperature according to the present embodiment. 6A shows the temperature distribution of the perspective view of the collection block, and FIG. 6B shows the temperature distribution of the cross-sectional view of FIG. 6A. FIG. 7 shows the relationship between the distance and the temperature along the line AA in FIG. 6B.
図6A及び図6Bに示すように、捕集ブロック20は、板状のヒータ70によって下方から加熱されると共に、テープ状のヒータ71(図6B参照)によって側方から加熱されている。このため、ヒータ70、71の設置付近の温度は120℃以上に加熱されている。この場合、捕集ブロック20の切欠き22はヒータ71で加熱されていない分だけ、切欠き22付近や濾紙ホルダ25の温度がヒータ71の設置付近の温度よりも低くなっている。ここで、捕集ブロック20の流路は、ヒータ70、71によって120℃以上に加熱される箇所に形成されているため、排気の温度が120℃以下になることがなく、腐食性ガスの発生が抑えられている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
一方、図7に示すように、検出器40の表面から捕集ブロック20内の排気までの間に、検出器キャップ45、計装空気の空気層、冷却ジャケット50の外筒部54、断熱材75、ヒータ70、捕集ブロック20の底壁が介在されている。検出器40の表面から10mm以上離れたヒータ70よりも奥側は120℃以上であり、検出器40の表面から6mmから10mmに位置する断熱材75によって40℃付近まで温度が低下している。検出器40の表面から5mmから6mmに位置する外筒部54では略温度が変化せず、検出器40の表面から1mmから5mmに位置する計装空気の空気層によって40℃以下に温度が低下している。
On the other hand, as shown in FIG. 7, between the surface of the
このように、断熱材75と冷却ジャケット50を介在させることで、検出器40の表面から16mmまでの間に、120℃以上の箇所と40℃以下の箇所が作り出されている。よって、捕集ブロック20内では腐食性ガスの発生を抑えると共に、検出器40の表面温度を許容温度に抑えることが可能になっている。
In this way, by interposing the
以上のように、本実施の形態に係る放射能測定装置1では、捕集ブロック20からの熱が上方に向かいやすいので、捕集ブロック20の下方に検出器40を設置することで検出器40の熱的条件を緩和することができる。また、放射能測定装置1の組み立て時には、捕集ブロック20の下方に検出器40が設置されるため、検出器40を上方から吊り下げる構成と比較して組み立て作業を簡略化してコストを低減することができる。また、捕集ブロック20からの熱が断熱材75によって断熱されるため、捕集ブロック20に対して検出器40が近づけられても検出器40の温度が大きく上昇することがない。よって、検出器40による放射線の検出精度を高めることができる。
As described above, in the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、本実施の形態において、焼却設備に放射能測定装置1が設置される構成について説明したが、この構成に限定されない。放射能測定装置1は、廃棄ダストの放射能濃度が測定可能であれば、どのような設備に設置されてもよい。
For example, in this Embodiment, although the structure which the
また、本実施の形態において、捕集ブロック20と検出器40の間に断熱材75が介在される構成にしたが、この構成に限定されない。捕集ブロック20と検出器40との間に断熱材75が介在される代わりに十分な隙間が設けられてもよい。
Moreover, in this Embodiment, it was set as the structure by which the
また、本実施の形態において、ヒータ70及び断熱材75が板状に形成される構成にしたが、ヒータ70及び断熱材75はシート状に形成されてもよい。また、ヒータ70及び断熱材75は、検出器40による放射線の検出を妨げない厚みを有していれば、特に形状は限定されない。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において、捕集ブロック20がヒータ70、71で加熱される構成にしたが、この構成に限定されない。捕集ブロック20に引き込まれる高温の排気だけで捕集ブロックが十分に加熱可能であれば、ヒータ70、71のいずれか一方だけが設けられてもよいし、両方とも設けられなくてもよい。
Moreover, in this Embodiment, although the
また、本実施の形態において、冷却ジャケット50内の計装空気によって検出器40が冷却される構成にしたが、この構成に限定されない。冷却ジャケット50内には検出器40を冷却可能な流体が供給されていればよく、例えば、冷却ジャケット50内には気体に限らず、液体が供給されてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態において、冷却ジャケット50の上部が内筒部53と外筒部54で2重構造に形成されたが、この構成に限定されない。冷却ジャケット50の上部は、捕集ブロック20と検出器40との間に冷却路を形成されていれば、1重構造で形成されてもよいし、3重構造で形成されてもよい。
Further, in the present embodiment, the upper portion of the cooling
また、本実施の形態において、検出器キャップ45の外周部分の4カ所に凸部48を設ける構成にしたが、凸部48の位置、個数、形状は特に限定されない。凸部48は、冷却ジャケット50の内面に突き当たって冷却ジャケット50の内面と検出器40の外面の間に冷却路を形成可能であればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において、捕集ブロック20内に捕集空間27と出口流路32が円形の扁平流路33で連通される構成にしたが、この構成に限定されない。捕集ブロック20内には、捕集空間27から出口流路32に排気のスムーズな流れを作れれば、どのような形状の流路が形成されてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態において、捕集ブロック20の切欠き22が、捕集空間27を挟んで出口流路32に対向する外周位置から内側に向かって切り欠かれる構成にしたが、この構成に限定されない。切欠き22は、捕集ブロック20に濾紙ホルダ25が取り付け可能に形成されていればよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態において、捕集ブロック20が濾紙26によって排気から廃棄ダストを捕集する構成にしたが、この構成に限定されない。捕集ブロック20は、排気から廃棄ダストを捕集可能なダスト捕集部を備える構成であればよく、濾紙26はその一例であり、フィルター等によってダストを捕集してもよい。
In the present embodiment, the
以上説明したように、本発明は、検出器を許容温度内に抑えつつ、簡易かつ安価な構成で廃棄ダストの放射能濃度を測定することができるという効果を有し、特に、焼却設備等から排出された廃棄ダストの放射能濃度を測定する放射能測定装置に有用である。 As described above, the present invention has an effect that it is possible to measure the radioactive concentration of waste dust with a simple and inexpensive configuration while keeping the detector within an allowable temperature. This is useful for a radioactivity measuring device that measures the radioactivity concentration of discharged waste dust.
1 放射能測定装置
20 捕集ブロック
21 ブロック本体
22 切欠き
25 濾紙ホルダ
26 濾紙
27 捕集空間
31 入口流路
32 出口流路
33 扁平流路
40 検出器
45 検出器キャップ
48 凸部
50 冷却ジャケット
55 上流側の冷却路
56 下流側の冷却路
70 ヒータ
75 断熱材
D 廃棄ダスト
DESCRIPTION OF
Claims (7)
排気から廃棄ダストを捕集する捕集空間が形成された捕集ブロックと、
前記捕集ブロックの下方に廃棄ダストからの放射線を検出するように配置された検出器と、
前記捕集ブロックと前記検出器の間に介在される断熱材と、
前記捕集ブロックの捕集空間を加熱するように前記捕集ブロックと前記断熱材の間に介在されるヒータとを備え、
前記捕集ブロックは前記断熱材を介して前記検出器に接触することを特徴とする放射能測定装置。 A radioactivity measuring device for measuring the radioactivity concentration of waste dust contained in exhaust gas,
A collection block in which a collection space for collecting waste dust from the exhaust is formed;
A detector arranged to detect radiation from waste dust below the collection block;
A heat insulating material interposed between the collection block and the detector ;
A heater interposed between the collection block and the heat insulating material so as to heat the collection space of the collection block ;
The radioactivity measuring apparatus, wherein the collection block is in contact with the detector through the heat insulating material.
前記冷却ジャケットの内側において前記検出器に装着された検出器キャップとを備え、
前記検出器キャップには、前記冷却ジャケットの内面に突き当たって前記冷却ジャケットの内面と前記検出器の外面の間に冷却路を形成する凸部が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射能測定装置。 A cooling jacket forming a cooling path between the collection block and the detector;
A detector cap mounted on the detector inside the cooling jacket;
Wherein the detector cap claim 1, wherein a convex portion forming the cooling passages between the outer surface of the inner surface and the detector of the cooling jacket abuts against the inner surface of the cooling jacket is formed or The radioactivity measurement apparatus according to claim 2 .
前記上流側の冷却路と前記下流側の冷却路が前記検出器を上下に貫く中心線上で連通していることを特徴とする請求項3に記載の放射能測定装置。 The cooling jacket is formed with an upstream cooling path for cooling the outer surface of the detector, and a downstream cooling path for cooling between the collection block and the detector,
The radioactivity measurement apparatus according to claim 3 , wherein the upstream cooling path and the downstream cooling path communicate with each other on a center line that vertically penetrates the detector.
前記切欠きは、前記捕集空間を挟んで前記出口流路と対向する外周位置から内側に向かって切り欠かれていることを特徴とする請求項6に記載の放射能測定装置。 The collection block is formed with a notch to which a filter paper holder holding the filter paper can be attached,
The radioactivity measuring apparatus according to claim 6 , wherein the notch is notched inward from an outer peripheral position facing the outlet channel with the collection space interposed therebetween.
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