(57)【要約】【課題】遮蔽材回収ノズル、遮蔽容器、遮蔽材回収装置及び方法において、構造の簡素化及び軽量化を図ると共に遮蔽機能の向上を図る。【解決手段】開口部９１を有するノズル本体８１と、開口部９１の一部を塞ぐように設けられて流体が通過可能であると共に遮蔽材が通過不能な被覆部８２と、開口部９１における被覆部８２により塞がれる領域外に設けられて流体及び遮蔽材が通過可能な通過部８３とを設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するノズル本体と、
前記開口部の一部を塞ぐように設けられて流体が通過可能であると共に遮蔽材が通過不能な被覆部と、
前記開口部における前記被覆部により塞がれる領域外に設けられて前記流体及び前記遮蔽材が通過可能な通過部と、
を有することを特徴とする遮蔽材回収ノズル。
【請求項２】
前記被覆部の領域面積は、前記通過部の領域面積より大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項３】
前記開口部における前記被覆部の領域は、前記通過部の領域より大きく設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項４】
前記被覆部は、メッシュ材により構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項５】
前記ノズル本体は、入口側に前記被覆部が延出されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項６】
前記被覆部の上方に保護部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項７】
前記開口部は、円形をなし、前記保護部は前記開口部の上縁に沿う円弧形状をなし、前記被覆部は、少なくとも前記保護部の下部に設けられる第１被覆部を有することを特徴とする請求項６に記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項８】
前記被覆部は、前記保護部及び前記第１被覆部の先端部に設けられる第２被覆部を有することを特徴とする請求項７に記載の遮蔽材回収ノズル。
【請求項９】
中空形状をなす容器本体と、
前記容器本体の内部に流体及び遮蔽材を供給可能な供給部と、
前記容器本体の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出部と、
を有し、
前記排出部に前記請求項１から８のいずれか一つの遮蔽材回収ノズルが装着される、
ことを特徴とする遮蔽容器。
【請求項１０】
前記被覆部は、前記容器本体の内壁面より内側に延出されることを特徴とする請求項９に記載の遮蔽容器。
【請求項１１】
前記供給部は、前記容器本体の上部に設けられて流体及び遮蔽材を供給可能な第１供給部と、前記容器本体の下部に設けられて流体のみを供給可能な第２供給部とを有し、前記排出部は、前記容器本体の上部に設けられて流体のみを排出可能な第１排出部と、前記容器本体の下部に設けられて流体及び遮蔽材を排出可能な第２排出部とを有することを特徴とする請求項９または１０に記載の遮蔽容器。
【請求項１２】
前記第２供給部と前記第２排出部は、水平方向に対向して配置されることを特徴とする請求項１１に記載の遮蔽容器。
【請求項１３】
流体を遮蔽容器に供給可能な供給ラインと、
前記供給ラインに設けられるポンプと、
前記遮蔽容器の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出ラインと、
前記遮蔽容器の排出部に設けられて前記排出ラインが連結される前記請求項１から８のいずれか一つの遮蔽材回収ノズルと、
を有することを特徴とする遮蔽材回収装置。
【請求項１４】
流体を供給部から遮蔽容器の内部に供給して内圧を上昇させる第１工程と、
前記遮蔽容器の内圧により内部にある流体及び遮蔽材を前記請求項１から８のいずれか一つの遮蔽材回収ノズルを用いて排出部から外部に圧送する第２工程と、
を有する、
ことを特徴とする遮蔽材回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、原子力プラントなどにおける点検作業や補修作業などを行うときに適用される遮蔽容器、この遮蔽容器に装着される遮蔽材回収ノズル、並びに、遮蔽材回収装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力プラントにおける加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。
【０００３】
このような原子力プラントは、十分な安全性や信頼性を確保するために構造物などを定期的に検査する必要がある。そして、各検査を施工して不具合を発見した場合は、不具合に関係する必要箇所を補修している。そして、原子力プラントでは、このような各種の作業を行う場合、作業者に作用する放射線量を低減する必要がある。
【０００４】
このような従来の放射線遮蔽装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された放射線遮蔽装置は、被遮蔽体の所定部位に中空の容器を設置し、流体送出手段によりホースを介して容器内に流体を送り出すと共に、遮蔽材供給手段により流体に粒状の遮蔽材を供給することでホースを介して容器内に遮蔽材を搬送して充填し、被遮蔽体に対して遮蔽材を充填した容器を設けることにより遮蔽を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の放射線遮蔽装置では、ポンプにより流体を容器内に送り出すことで、この流体と共に粒状の遮蔽材を容器内に充填している。一方、ポンプにより流体を容器内に送り出すことで、この流体と共に内部の粒状の遮蔽材を容器外に排出している。この場合、容器は、内部に噴射ノズルと取込部材が設けられており、噴射ノズルから噴射される流体により遮蔽材を分散させながら、取込部材により流体と共に遮蔽材を排出している。
【０００７】
そのため、従来の放射線遮蔽装置は、容器の内部に噴射ノズルと取込部材を固定する必要があり、構造が複雑になると共に、容器の重量が増加して搬送が困難となってしまう。また、容器は、噴射ノズルと取込部材を配置する空間に遮蔽材を充填することができず、その部分だけ遮蔽が不十分になるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化及び軽量化を図ると共に遮蔽機能の向上を図る遮蔽材回収ノズル、遮蔽容器、遮蔽材回収装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の遮蔽材回収ノズルは、開口部を有するノズル本体と、前記開口部の一部を塞ぐように設けられて流体が通過可能であると共に遮蔽材が通過不能な被覆部と、前記開口部における前記被覆部により塞がれる領域外に設けられて前記流体及び前記遮蔽材が通過可能な通過部と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
従って、流体は、被覆部及び通過部を含む開口部の全ての領域を通って排出され、遮蔽材は、被覆部を通過できずに通過部からのみ排出されることとなる。そのため、開口部を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができ、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このように開口部の一部を塞ぐように被覆部を設けるだけで通過部を確保することができ、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【００１１】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記被覆部の領域面積は、前記通過部の領域面積より大きく設定されることを特徴としている。
【００１２】
従って、被覆部の十分な領域面積を確保することで、遮蔽材による被覆部の閉塞を抑制し、遮蔽材を効率良く回収することができる。
【００１３】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記開口部における前記被覆部の領域は、前記通過部の領域より大きく設定されることを特徴としている。
【００１４】
従って、被覆部の十分な領域を確保することで、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。
【００１５】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記被覆部は、メッシュ材により構成されることを特徴としている。
【００１６】
従って、被覆部をメッシュ材とすることで、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。
【００１７】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記ノズル本体は、入口側に前記被覆部が延出されることを特徴としている。
【００１８】
従って、被覆部が入口側に延出することで、出口側への突出量を低減して装置の大型化を抑制することができる。
【００１９】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記被覆部の上方に保護部が設けられることを特徴としている。
【００２０】
従って、上方から遮蔽材が落下すると、この遮蔽材が保護部に衝突することで、被覆部への接触が抑制されることとなり、この被覆部の損傷を防止することができる。
【００２１】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記開口部は、円形をなし、前記保護部は前記開口部の上縁に沿う円弧形状をなし、前記被覆部は、少なくとも前記保護部の下部に設けられる第１被覆部を有することを特徴としている。
【００２２】
従って、保護部が開口部の上縁に沿う円弧形状をなすことで、上方から落下した遮蔽材がこの保護部に堆積することが抑制され、遮蔽材を適正に回収することができる。
【００２３】
本発明の遮蔽材回収ノズルでは、前記被覆部は、前記保護部及び前記第１被覆部の先端部に設けられる第２被覆部を有することを特徴としている。
【００２４】
従って、被覆部を保護部の下部に設けられる第１被覆部と先端部に設けられる第２被覆部とすることで、十分な被覆部の領域を確保することができる。
【００２５】
また、本発明の遮蔽容器は、中空形状をなす容器本体と、前記容器本体の内部に流体及び遮蔽材を供給可能な供給部と、前記容器本体の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出部と、を有し、前記排出部に前記遮蔽材回収ノズルが装着される、ことを特徴とするものである。
【００２６】
従って、供給部から容器本体の内部に流体を供給すると、この容器本体内の圧力が上昇するため、容器本体の内部にある流体と遮蔽材が排出部から押し出される。このとき、流体は、被覆部及び通過部を含む開口部の全ての領域を通って排出され、遮蔽材は、被覆部を通過できずに通過部からのみ排出されることとなる。そのため、開口部を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができ、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このように開口部の一部を塞ぐように被覆部を設けるだけで通過部を確保することができ、容器本体の内部に大型の構造物を配置する必要がなく、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【００２７】
本発明の遮蔽容器では、前記被覆部は、前記容器本体の内壁面より内側に延出されることを特徴としている。
【００２８】
従って、被覆部が入口側に延出することで、出口側への突出量を低減することができると共に、被覆部を容器本体の壁の開口に配置することができ、容器本体の内部への突出量を低減することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００２９】
本発明の遮蔽容器では、前記供給部は、前記容器本体の上部に設けられて流体及び遮蔽材を供給可能な第１供給部と、前記容器本体の下部に設けられて流体のみを供給可能な第２供給部とを有し、前記排出部は、前記容器本体の上部に設けられて流体のみを排出可能な第１排出部と、前記容器本体の下部に設けられて流体及び遮蔽材を排出可能な第２排出部とを有することを特徴としている。
【００３０】
従って、容器本体の内部に遮蔽材を充填するための第１供給部と第１排出部を設けると共に、容器本体の内部にある遮蔽材を回収するための第２供給部と第２排出部を設けることで、容器本体に対する遮蔽材の充填と回収を効率良く行うことができる。
【００３１】
本発明の遮蔽容器では、前記第２供給部と前記第２排出部は、水平方向に対向して配置されることを特徴としている。
【００３２】
従って、第２供給部から容器本体の内部に供給された流体は、第２排出部側へ噴出されることとなり、容器本体の内部にある遮蔽材を第２排出部へ導くことで、遮蔽材を効率良く回収することができる。
【００３３】
また、本発明の遮蔽材回収装置は、流体を遮蔽容器に供給可能な供給ラインと、前記供給ラインに設けられるポンプと、前記遮蔽容器の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出ラインと、前記遮蔽容器の排出部に設けられて前記排出ラインが連結される前記遮蔽材回収ノズルと、を有することを特徴とするものである。
【００３４】
従って、ポンプを作動することで、供給ラインを通して供給部から容器本体の内部に流体を供給すると、この遮蔽容器内の圧力が上昇するため、遮蔽容器の内部にある流体と遮蔽材が排出部から排出ラインに押し出される。このとき、流体は、被覆部及び通過部を含む開口部の全ての領域を通って排出され、遮蔽材は、被覆部を通過できずに通過部からのみ排出されることとなる。そのため、開口部を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができ、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このように開口部の一部を塞ぐように被覆部を設けるだけで通過部を確保することができ、容器本体の内部に大型の構造物を配置する必要がなく、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【００３５】
また、本発明の遮蔽材回収方法は、流体を供給部から遮蔽容器の内部に供給して内圧を上昇させる第１工程と、前記遮蔽容器の内圧により内部にある流体及び遮蔽材を前記遮蔽材回収ノズルを用いて排出部から外部に圧送する第２工程と、を有することを特徴とするものである。
【００３６】
従って、開口部を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができ、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このように開口部の一部を塞ぐように被覆部を設けるだけで通過部を確保することができ、容器本体の内部に大型の構造物を配置する必要がなく、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の遮蔽材回収ノズル、遮蔽容器、遮蔽材回収装置及び方法によれば、開口部の一部を塞ぐように設けられて流体が通過可能であると共に遮蔽材が通過不能な被覆部と、開口部における被覆部により塞がれる領域外に設けられて流体及び遮蔽材が通過可能な通過部とを設けるので、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る遮蔽容器の要部を表す断面図である。
【図２】図２は、本実施例の遮蔽材回収ノズルを表す断面図である。
【図３】図３は、本実施例の遮蔽材回収ノズルを表す正面図である。
【図４】図４は、本実施例の遮蔽材回収ノズルを表す斜視図である。
【図５】図５は、本実施例の遮蔽装置における水及び遮蔽材の供給系及び排出系を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る遮蔽材回収ノズル、遮蔽容器、遮蔽材回収装置及び方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例】
【００４０】
図１は、本発明の一実施例に係る遮蔽容器の要部を表す断面図、図２は、本実施例の遮蔽材回収ノズルを表す断面図、図３は、本実施例の遮蔽材回収ノズルを表す正面図、図４は、本実施例の遮蔽材回収ノズルを表す斜視図、図５は、本実施例の遮蔽装置における水及び遮蔽材の供給系及び排出系を表す概略図である。
【００４１】
本実施例の遮蔽材回収ノズル、遮蔽容器、遮蔽材回収装置及び方法は、加圧水型原子力プラント（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）や、沸騰水型原子力プラント（ＢＷＲ：Boiling  Water  Reactor）などの原子力発電プラントに適用されるものであり、特に、原子力発電プラントの保守点検や補修などの作業を行う場合に好適である。
【００４２】
本実施例の放射線遮蔽装置は、図５に示すように、被遮蔽体Ｐの所定部位に配置される遮蔽容器１１と、この遮蔽容器１１の内部に流体と共に遮蔽材を供給する遮蔽材充填装置１２と、遮蔽容器１１の内部に充填された遮蔽材を流体と共に回収する遮蔽材回収装置１３とを有している。
【００４３】
この場合、遮蔽容器１１は、中空形状に形成されており、例えば、ステンレスなどの剛性体、または、プラスチック、ウレタンゴムなどの可撓性及び伸縮性を有する材料により構成されている。また、遮蔽材は、粒状に形成されており、例えば、タングステン粉を樹脂材で粒状に固めたタングステン含有ペレット、ステンレスを粒状に加工したステンレス粒、鉛を粒状に加工した鉛粒、劣化ウランを粒状にした劣化ウラン粒などを適用することが望ましい。そして、この遮蔽材は、遮蔽容器１１の内部での堆積を一様にするために球形や粒の大きさを同じに形成するとよい。更に、流体は、水が最適であるが、水以外に、純水、ホウ酸水、ポリビニルアルコール、シリコンオイル、空気などを適用してもよい。
【００４４】
遮蔽材充填装置１２は、遮蔽容器１１に対する流体と遮蔽材の供給ラインであって、タンクユニット２１と、第１供給配管２２と、ポンプ２３と、第２供給配管２４と、遮蔽材供給ホッパ２５と、第３供給配管２６とから構成されている。そして、第２供給配管２４と第３供給配管２６は、流体の供給を切り替える切替弁２７，２８がそれぞれ設けられている。また、第２供給配管２４と遮蔽材供給ホッパ２５とを接続する供給配管２９に開閉弁３０が設けられている。
【００４５】
一方、遮蔽材回収装置１３は、遮蔽容器１１に対する流体と遮蔽材の回収ラインであって、タンクユニット２１と、第１排出配管３１と、第２排出配管３２と、第３排出配管３３とから構成されている。そして、第１排出配管３１と第３排出配管３３は、流体の排出と流体及び遮蔽体の排出を切り替える切替弁３４，３５がそれぞれ設けられている。
【００４６】
なお、遮蔽材充填装置１２としては、回収ラインの第１排出配管３１と第２排出配管３２も機能する。また、遮蔽材回収装置１３としては、供給ラインの第１供給配管２２とポンプ２３と第３供給配管２６も機能する。
【００４７】
即ち、タンクユニット２１は、遮蔽容器１１に供給すると共にこの遮蔽容器１１から排出された流体を貯留する水貯留部４１と、遮蔽容器１１から回収された遮蔽材を流体から分離する分離部４２を有している。第１供給配管２２は、一端部がタンクユニット２１の水貯留部４１に連結され、他端部が第２供給配管２４と第３供給配管２６とに分岐している。そして、第１供給配管２２は、ポンプ２３が装着され、第２供給配管２４と第３供給配管２６は、それぞれ切替弁２７，２８が装着されている。
【００４８】
遮蔽材供給ホッパ２５は、多数の遮蔽材を貯蔵し、底開式の漏斗型の底口から遮蔽材を定量だけ落下させるものである。この遮蔽材供給ホッパ２５は、供給配管２９により第２供給配管２４に連結されており、この供給配管２９に開閉弁３０が装着されている。
【００４９】
また、第２排出配管３２は、一端部がタンクユニット２１の分離部４２に連結され、他端部が第１排出配管３１と第３排出配管３３とに分岐している。そして、第１排出配管３１と第３排出配管３３は、それぞれ切替弁３４，３５が装着されている。
【００５０】
遮蔽容器１１は、中空形状をなす容器本体５１と、この容器本体５１の内部に流体及び遮蔽材を供給可能な供給部５２と、容器本体５１の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出部５３とを有している。
【００５１】
遮蔽容器１１は、供給部５２として、容器本体５１の上部に流体及び遮蔽材を供給可能な第１供給部５４が設けられると共に、容器本体５１の下部に流体のみを供給可能な第２供給部５５が設けられている。また、遮蔽容器１１は、排出部５３として、容器本体５１の上部に設けられて流体のみを排出可能な第１排出部５６と、容器本体５１の下部に設けられて流体及び遮蔽材を排出可能な第２排出部５７とが設けられている。
【００５２】
なお、容器本体５１は、第１排出部５６に流体だけが排出されて遮蔽材が排出されないようなフィルタ（図示略）が設けられている。また、容器本体５１は、第２排出部５７に水だけでなく遮蔽材も排出されるような後述する回収ノズル７２（図１参照）が設けられている。
【００５３】
そして、遮蔽容器１１は、第１供給部５４に第２供給配管２４が連結され、第２供給部５５に第３供給配管２６が連結されている。また、遮蔽容器１１は、第１排出部５６に第１排出配管３１が連結され、第２排出部５７に第３排出配管３３が連結されている。
【００５４】
ここで、遮蔽容器１１における第２供給部５５及び第２排出部５７について詳細に説明する。図１に示すように、容器本体５１は、底部６１の両側に対向して縦壁部６２，６３が固定されて構成され、縦壁部６２側に第２供給部５５が設けられ、縦壁部６３側に第２排出部５７が設けられている。この第２供給部５５と第２排出部５７は、水平方向に対向して配置されている。
【００５５】
第２供給部５５にて、縦壁部６２は、所定の位置に円形をなす供給開口６４が形成され、この供給開口６４に噴射ノズル６５が取付けられている。この噴射ノズル６５は、容器本体５１の内部に向けて拡径する噴射口６６が形成されている。そして、縦壁部６２は、供給開口６４に対応する外壁面に取付台６７が設けられ、この取付台６７に連結管６８を介して第３供給配管２６が連結され、係止リング６９により固定されている。
【００５６】
一方、第２排出部５７にて、縦壁部６３は、所定の位置に円形をなす排出開口７１が形成され、この排出開口７１に回収ノズル（遮蔽材回収ノズル）７２が取付けられている。縦壁部６３は、排出開口７１に対応する外壁面に取付台７３が設けられ、この取付台７３に回収ノズル７２が固定され、この回収ノズル７２を介して第３排出配管３３が連結され、係止リング７４により固定されている。
【００５７】
なお、容器本体５１は、底部６１上に底板６１ａが配置されており、供給開口６４の下面高さと排出開口７１の下面高さと底板６１ａの上面高さがほぼ同一高さ位置となっている。
【００５８】
この回収ノズル７２は、図１から図４に示すように、ノズル本体８１と、被覆部８２と、通過部８３とを有している。
【００５９】
ノズル本体８１は、円筒形状をなして内側に円形をなす開口部９１が設けられ、円板形状をなす外周フランジ９２に複数（本実施例では、４個）の取付孔９３が形成されると共に、出口側（図２にて、右側）の端部外周面に第３排出配管３３の端部が嵌合するねじ部９４が形成されている。そのため、回収ノズル７２は、容器本体５１の外側から縦壁部６３の排出開口７１に嵌合され、外周フランジ９２が取付台７３の外面に密着した状態で、複数（本実施例では、４個）のボルト９５が各取付孔９３を貫通して取付台７３に螺合することで、容器本体５１に固定される。
【００６０】
被覆部８２は、ノズル本体８１の開口部９１における入口側（図２にて、左側）の一部を塞ぐように設けられており、流体が通過可能であると共に遮蔽材が通過不能となっている。通過部８３は、ノズル本体８１の開口部９１における被覆部８２により塞がれる領域外に設けられており、流体及び遮蔽材が通過可能となっている。
【００６１】
ノズル本体８１は、入口側の上部が周方向の所定の角度範囲にわたって容器本体５１の内側に延出することで、保護板（保護部）１０１が形成されている。この保護板１０１は、開口部９１の上縁に沿う円弧形状をなし、縦壁部６３の内面よりも容器本体５１の内側に所定距離だけ突出している。
【００６２】
被覆部８２は、保護板１０１の下部に設けられる第１被覆部１０２と、保護板１０１及び第１被覆部１０２の先端部に設けられる第２被覆部１０３とを有している。第１被覆部１０２は、メッシュ材（金網など）により矩形の平面形状をなすように形成され、正面視（図３）が略半円形状をなす保護板１０１の下方を閉塞するように固定されている。第２被覆部１０３は、メッシュ材（金網など）により略半円の平面形状をなすように形成され、正面視（図３）が略半円形状をなす保護板１０１及び第１被覆部１０２の前方を閉塞するように固定されている。
【００６３】
そのため、第１被覆部１０２と第２被覆部１０３とから構成される被覆部８２は、ノズル本体８１から入口側に延出されることで、容器本体５１の縦壁部６３における排出開口７１内に配置されると共に、先端部が縦壁部６３の内壁面よりも容器本体５１の内側に突出するように配置され、この被覆部８２の上方に保護板１０１が配置されることとなる。
【００６４】
通過部８３は、ノズル本体８１の開口部９１にて、被覆部８２により塞がれる領域外、つまり、この被覆部８２の下方に設けられており、略半円形状をなしている。
【００６５】
本実施例では、被覆部８２（第１被覆部１０２と第２被覆部１０３）の領域面積（表面積）が、通過部８３の領域面積（開口面積）より大きく設定されている。この場合、ノズル本体８１の開口部９１の開口面積を１００％とするとき、被覆部８２の領域面積（表面積）を１４０％以上、最適には、１５０％にすることが望ましい。なお、被覆部８２の領域面積（表面積）を１４０％より小さくすると、通過する流体の量が減少して遮蔽材を適正に排出することができないおそれがある。また、被覆部８２の領域面積（表面積）を１５０％より大きくすると、遮蔽材を適正に排出することができるものの、通過する流体の量が増加して遮蔽材の回収に長時間を要するおそれがある。
【００６６】
また、本実施例では、ノズル本体８１の開口部９１における被覆部８２の領域が、通過部８３の領域より大きく設定されている。即ち、回収ノズル７２を正面から見たとき（図３）、被覆部８２の領域の見かけの面積が、通過部８３の面積より大きく設定されている。この場合、ノズル本体８１の開口部９１の開口面積を１００％とするとき、通過部８３の面積を３０％〜５０％、最適には、４０％にすることが望ましい。即ち、図３に示すように、ノズル本体８１の開口部９１は、中心Ｏが２つの中心線Ｃ１，Ｃ２の交点にあるとき、第１被覆部１０２は、水平な中心線Ｃ２より下方に配置されている。なお、通過部８３の面積を３０％より小さくすると、遮蔽材を適正に排出することができるものの、通過する遮蔽材の量が減少してこの遮蔽材の回収に長時間を要するおそれがある。また、通過部８３の面積を５０％より大きくすると、遮蔽材の通過量が増加してこの遮蔽材を適正に排出することができないおそれがある。
【００６７】
更に、本実施例では、遮蔽材を球形状とし、外径を３ｍｍとしている。そのため、被覆部８２は、１つの開口の大きさを遮蔽材が通過不能な３ｍｍより小さくする必要がある。また、通過部８３は、遮蔽材が通過可能な３ｍｍより大きくする必要がある。そして、ノズル本体８１の開口部９１は、内径が５０ｍｍであり、この開口部９１を通して排出された後に、第３排出配管３３を流れる遮蔽材は、流体に対する密度を約６０％にすることが望ましい。
【００６８】
このように構成された本実施例の放射線遮蔽装置にて、図５に示すように、遮蔽材充填装置１２による遮蔽材充填方法は、流体と遮蔽材を第１供給部５４から遮蔽容器１１の内部に供給すると共に、内圧を上昇させる第１充填工程と、遮蔽容器１１の内圧により内部にある流体のみを第１排出部５６から外部に圧送する第２充填工程とを有している。また、遮蔽材回収装置１３による遮蔽材回収方法は、流体を第２供給部５５から遮蔽容器１１の内部に供給して内圧を上昇させる第１回収工程と、遮蔽容器１１の内圧により内部にある流体及び遮蔽材を第２排出部５７から外部に圧送する第２回収工程とを有している。
【００６９】
以下、本実施例の放射線遮蔽装置による放射線遮蔽方法について説明する。
【００７０】
まず、被遮蔽体Ｐの周囲に放射線遮蔽装置を構成する遮蔽容器１１を配置する。次に、遮蔽容器１１に対して、遮蔽材充填装置１２と遮蔽材回収装置１３を装着する。具体的には、遮蔽容器１１の第１供給部５４に第２供給配管２４を連結し、第２供給部５５に第３供給配管２６を連結する。また、遮蔽容器１１の第１排出部５６に第１排出配管３１を連結し、第２排出部５７に第３排出配管３３を連結する。
【００７１】
この状態で、切替弁２７を開放して切替弁２８を閉止すると共に、切替弁３４を開放して切替弁３５を閉止する。そして、ポンプ２３を作動すると、タンクユニット２１の水が第１供給配管２２及び第２供給配管２４を通して第１供給部５４から遮蔽容器１１の内部に供給され、この遮蔽容器１１の内部が流体で満たされる。続いて、開閉弁３０を開放すると、遮蔽材供給ホッパ２５から多数の遮蔽材が供給配管２９を通して第２供給配管２４に供給される。そのため、多数の遮蔽材は、流体と共に第２供給配管２４を通して第１供給部５４から遮蔽容器１１の内部に供給され、遮蔽材が底部に漸次堆積される。このとき、遮蔽容器１１は、流体や遮蔽材の供給により圧力が上昇することから、第１排出部５６のフィルタを通して流体が押し出され、第１排出配管３１及び第２排出配管３２を通してタンクユニット２１に戻されて循環する。
【００７２】
その後、遮蔽容器１１は、内部に遮蔽材が十分に供給されて充填されると、開閉弁３０を閉止し、遮蔽材供給ホッパ２５から供給配管２９を通した第２供給配管２４への遮蔽材の供給を停止する。続いて、ポンプ２３の作動を停止すると共に、切替弁２７を閉止し、切替弁３４を閉止する。すると、遮蔽容器１１への流体と遮蔽材の供給が停止し、その結果、遮蔽容器１１は、内部に流体と遮蔽材が適正量だけ充填されることとなる。
【００７３】
遮蔽容器１１は、内部に多数の遮蔽材が充填されることとなり、被遮蔽体Ｐの外側を遮蔽し、放射線から保護することができる。そのため、作業者は、遮蔽容器１１により放射線が遮蔽された被遮蔽体Ｐの外側周辺で各種の作業を行うことができる。そして、被遮蔽体Ｐに対する各種の作業が完了したら、放射線遮蔽装置を撤去する。
【００７４】
まず、切替弁２７を閉止して切替弁２８を開放すると共に、切替弁３４を閉止して切替弁３５を開放する。そして、ポンプ２３を作動すると、タンクユニット２１の水が第１供給配管２２及び第３供給配管２６を通して第２供給部５５から遮蔽容器１１の内部に供給される。そのため、遮蔽容器１１は、流体の供給により圧力が上昇することから、第２排出部５７の回収ノズル７２を通して流体及び遮蔽材が押し出され、第３排出配管３３及び第２排出配管３２を通してタンクユニット２１に戻され、遮蔽材が回収されて流体が循環する。
【００７５】
即ち、図１及び図２に示すように、遮蔽容器１１は、第２供給部５５に流体が供給されると、噴射ノズル６５から容器本体５１内に向けて流体を噴射する。すると、容器本体５１は、内部に流体と共に充填されている多数の遮蔽材が分散すると共に、内部の圧力が上昇する。すると、容器本体５１内の流体と遮蔽材が回収ノズル７２から押し出される。
【００７６】
このとき、流体は、被覆部８２及び通過部８３を含むノズル本体８１における開口部９１の全ての領域を通って排出される。一方、遮蔽材は、被覆部８２を通過することができず、通過部８３からのみ排出される。遮蔽材は、開口部９１を通過する量が被覆部８２により制限されることとなり、流体に対する遮蔽材の密度が適正密度、例えば、６０％となる。そのため、遮蔽材が第３排出配管３３を閉塞させることはなく、この第３排出配管３３により短時間で効率良く回収することができる。
【００７７】
なお、遮蔽材は、被覆部８２、特に、第２被覆部１０３の表面に付着するものの、被覆部８２の開口が遮蔽材の外径より十分に小さいことから、遮蔽材が被覆部８２の全ての領域を閉塞してしまうことはない。
【００７８】
また、第２供給部５５の噴射ノズル６５に対して第２排出部５７の回収ノズル７２が水平方向に対向して配置されていることから、第２供給部５５の噴射ノズル６５から噴射される流体により、遮蔽材が第２排出部５７の回収ノズル７２側に誘導されることとなり、容器本体５１内の遮蔽材を適正に排出することができる。
【００７９】
その後、遮蔽容器１１は、内部の遮蔽材が全て排出されて回収されると、図５に示すように、ポンプ２３の作動を停止すると共に、切替弁２８を閉止し、切替弁３５を閉止する。すると、遮蔽容器１１への流体の供給が停止し、その結果、遮蔽容器１１は、内部に流体だけ充填された状態となる。そのため、遮蔽容器１１の第１供給部５４から第２供給配管２４を外し、第２供給部５５から第３供給配管２６を外す。また、遮蔽容器１１の第１排出部５６から第１排出配管３１を外し、第２排出部５７から第３排出配管３３を外す。このように遮蔽容器１１に対して、遮蔽材充填装置１２と遮蔽材回収装置１３を取外す。そして、被遮蔽体Ｐの周囲から遮蔽容器１１を取外すことで、放射線遮蔽装置が撤去され、全ての作業が完了する。
【００８０】
このように本実施例の遮蔽材回収ノズル７２にあっては、開口部９１を有するノズル本体８１と、開口部９１の一部を塞ぐように設けられて流体が通過可能であると共に遮蔽材が通過不能な被覆部８２と、開口部９１における被覆部８２により塞がれる領域外に設けられて流体及び遮蔽材が通過可能な通過部８３とを設けている。
【００８１】
従って、流体は、被覆部８２及び通過部８３を含む開口部９１の全ての領域を通って排出され、遮蔽材は、被覆部８２を通過できずに通過部８３からのみ排出されることとなる。そのため、開口部９１を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができる。そのため、開口部９１が遮蔽材により閉塞することはなく、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このようにノズル本体８１の開口部９１の一部を塞ぐように被覆部８２を設けるだけで通過部８３を確保することができ、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【００８２】
本実施例の遮蔽材回収ノズル７２では、被覆部８２の領域面積を通過部８３の領域面積より大きく設定している。また、開口部９１における被覆部８２の領域を通過部８３の領域より大きく設定している。従って、遮蔽材による被覆部８２の閉塞を抑制し、また、被覆部８２の十分な領域を確保することで、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。
【００８３】
本実施例の遮蔽材回収ノズル７２では、被覆部８２をメッシュ材により構成している。従って、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。
【００８４】
本実施例の遮蔽材回収ノズル７２では、ノズル本体８１の入口側に被覆部８２を延出している。従って、出口側への突出量を低減して装置の大型化を抑制することができる。
【００８５】
本実施例の遮蔽材回収ノズル７２では、被覆部８２の下方に通過部８３を配置し、被覆部８２の上方に保護板１０１を設けている。従って、上方から遮蔽材が落下すると、この遮蔽材が保護板１０１に衝突することで、被覆部８２への接触が抑制されることとなり、この被覆部８２の損傷を防止することができる。また、落下した遮蔽材を下方に位置する通過部８３から効率的に排出することができる。
【００８６】
本実施例の遮蔽材回収ノズル７２では、開口部９１を円形とし、保護板１０１を開口部９１の上縁に沿う円弧形状とし、被覆部８２として保護板１０１の下部に第１被覆部１０２を設けている。従って、保護板１０１が開口部９１の上縁に沿う円弧形状をなすことで、上方から落下した遮蔽材がこの保護板１０１に堆積することが抑制され、遮蔽材を適正に回収することができる。
【００８７】
本実施例の遮蔽材回収ノズル７２では、被覆部８２として保護板１０１及び第１被覆部１０２の先端部に第２被覆部１０３を設けている。従って、十分な被覆部８２の領域を確保することができる。
【００８８】
また、本実施例の遮蔽容器１１にあっては、中空形状をなす容器本体５１と、容器本体５１の内部に流体及び遮蔽材を供給可能な供給部５２と、容器本体５１の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出部５３とを設け、排出部５３に回収ノズル７２を装着している。
【００８９】
従って、供給部５２から容器本体５１の内部に流体を供給すると、この容器本体５１内の圧力が上昇するため、容器本体５１の内部にある流体と遮蔽材が排出部５３から押し出される。このとき、流体は、被覆部８２及び通過部８３を含む開口部９１の全ての領域を通って排出され、遮蔽材は、被覆部８２を通過できずに通過部８３からのみ排出されることとなる。そのため、開口部９１を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができる。そのため、開口部９１が遮蔽材により閉塞することはなく、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このようにノズル本体８１の開口部９１の一部を塞ぐように被覆部８２を設けるだけで通過部８３を確保することができ、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【００９０】
本実施例の遮蔽容器１１では、被覆部８２を容器本体５１の内壁面より内側に延出している。従って、被覆部８２を容器本体５１の縦壁部６３の排出開口７１に配置することができ、容器本体５１の内部への突出量を低減することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００９１】
本実施例の遮蔽容器１１では、供給部５２として、容器本体５１の上部に設けられて流体及び遮蔽材を供給可能な第１供給部５４と、容器本体５１の下部に設けられて流体のみを供給可能な第２供給部５５を設け、排出部５３として、容器本体５１の上部に設けられて流体のみを排出可能な第１排出部５６と、容器本体５１の下部に設けられて流体及び遮蔽材を排出可能な第２排出部５７を設けている。従って、容器本体５１の内部に遮蔽材を充填するための第１供給部５４と第１排出部５６を設けると共に、容器本体５１の内部にある遮蔽材を回収するための第２供給部５５と第２排出部５７を設けることで、容器本体５１に対する遮蔽材の充填と回収を効率良く行うことができる。
【００９２】
本実施例の遮蔽容器１１では、第２供給部５５と第２排出部５７を水平方向に対向して配置している。従って、第２供給部５５から容器本体５１の内部に供給された流体は、第２排出部５７側へ噴出されることとなり、容器本体５１の内部にある遮蔽材を第２排出部５７へ導くことで、遮蔽材を効率良く回収することができる。
【００９３】
また、本実施例の遮蔽材回収装置１３にあっては、流体を遮蔽容器１１に供給可能な供給配管２２，２６と、第１供給配管２２に設けられるポンプ２３と、遮蔽容器１１の内部にある流体及び遮蔽材を排出可能な排出配管３２，３３と、遮蔽容器１１の第２排出部５７に設けられて第３排出配管３３が連結される回収ノズル７２とを設けている。
【００９４】
また、本実施例の遮蔽材回収方法にあっては、流体を第２供給部５５から遮蔽容器１１の内部に供給して内圧を上昇させる第１回収工程と、遮蔽容器１１の内圧により内部にある流体及び遮蔽材を遮蔽材回収ノズル７２を用いて第２排出部５７から外部に圧送する第２回収工程とを設けている。
【００９５】
遮蔽材回収装置１３による遮蔽材回収方法では、ポンプ２３を作動することで、供給配管２２，２６を通して第２供給部５５から遮蔽容器１１の内部に流体を供給すると、この遮蔽容器１１内の圧力が上昇するため、遮蔽容器１１の内部にある流体と遮蔽材が第２排出部５７から第３排出配管３３に押し出される。従って、開口部９１を通過する遮蔽材の量を制限し、流体に対する遮蔽材の密度を適正密度とすることができる。そのため、開口部９１が遮蔽材により閉塞することはなく、遮蔽材を短時間で効率良く回収することができる。このようにノズル本体８１の開口部９１の一部を塞ぐように被覆部８２を設けるだけで通過部８３を確保することができ、構造の簡素化及び軽量化を図ることができると共に、遮蔽機能の向上を図ることができる。
【００９６】
なお、上述した実施例では、回収ノズル７２の通過部８３に対して被覆部８２を入口側に延出したが、被覆部８２を平面として通過部８３と同位置に配置してもよい。また、回収ノズル７２の上方に被覆部８２を設け、下方に通過部８３を設けたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、回収ノズル７２の上方に通過部８３を設け、下方に被覆部８２を設けたり、被覆部８２の中央に通過部８３を設けたりしてもよい。
【００９７】
また、上述した実施例では、被覆部８２を第１被覆部１０２と第２被覆部１０３により構成したが、第２被覆部１０３を通過部としたり、閉塞部としたりしてもよい。また、保護板１０１を円弧形状としたが、三角形状や四角形状などとしてもよい。
【００９８】
また、上述した実施例では、供給部５２として容器本体５１の上部の第１供給部５４と容器本体５１の下部の第２供給部５５を設け、排出部５３として容器本体５１の上部の第１排出部５６と容器本体５１の下部の第２排出部５７を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、供給部５２として第１供給部５４と第２供給部５５のいずれか一方としたり、別の位置に設けた供給部としたりし、機能を兼用してもよい。
【００９９】
また、上述した実施例では、遮蔽容器をリング形状としたが、その形状は、被遮蔽体の形状に応じて適宜変更可能である。
【０１００】
また、上述した実施例では、原子力発電プラントの保守点検や補修などの作業を行う場合に適用して説明したが、この場所に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０１】
１１  遮蔽容器
１２  遮蔽材充填装置
１３  遮蔽材回収装置
２１  タンクユニット
２２  第１供給配管
２３  ポンプ
２４  第２供給配管
２５  遮蔽材供給ホッパ
２６  第３供給配管ン
３１  第１排出配管
３２  第２排出配管
３３  第３排出配管
５１  容器本体
５２  供給部
５３  排出部
５４  第１供給部
５５  第２供給部
５６  第１排出部
５７  第２排出部
７１  排出開口
７２  回収ノズル（遮蔽材回収ノズル）
８１  ノズル本体
８２  被覆部
８３  通過部
９１  開口部
１０１  保護板（保護部）
１０２  第１被覆部
１０３  第２被覆部
Ｐ  被遮蔽体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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