(57)【要約】【課題】作業員の被ばくのリスクを防止しつつ、汎用性、作業性、信頼性及び安全性の向上を図る。【解決手段】本発明は、放射性粉塵を捕集するフィルタ１３を収納するフィルタ収納部２９を有するフィルタユニット１１と、フィルタユニット１１に対して移動可能且つフィルタユニット１１の上方においてフィルタユニット１１に着脱可能に設けられ、フィルタユニット１１に装着された時にフィルタ収納部２９の直上に配置されるフィルタ仮収納部７０と、フィルタ仮収納部７０を挟んで対向した位置に設けられる新規フィルタ収納部７１及び使用済フィルタ収納部７２と、を有するフィルタ交換ユニット１２と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換可能なフィルタ交換装置であって、
前記放射性粉塵を捕集するフィルタを収納するフィルタ収納部を有するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットに対して移動可能且つ該フィルタユニットの上方において該フィルタユニットに着脱可能に設けられ、該フィルタユニットに装着された時に前記フィルタ収納部の直上に配置されるフィルタ仮収納部と、該フィルタ仮収納部を挟んで対向した位置に設けられる新規フィルタ収納部及び使用済フィルタ収納部と、を有するフィルタ交換ユニットと、
を備え、
前記フィルタ交換ユニットは、
使用済フィルタを新規フィルタに交換する時に前記フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に使用済フィルタを上昇させると共に前記フィルタ仮収納部から前記フィルタ収納部に新規フィルタを下降させるフィルタ昇降機構と、
使用済フィルタを新規フィルタに交換する時に前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に新規フィルタを移動させると共に前記フィルタ仮収納部から前記使用済フィルタ収納部に使用済フィルタを移動させるフィルタ移動機構と、
を備えていることを特徴とするフィルタ交換装置。
【請求項２】
前記フィルタは、市販品のＨＥＰＡフィルタであり、フィルタハンドリングケースに収容された状態で、前記フィルタ収納部と前記フィルタ仮収納部との間を昇降すると共に前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部及び前記フィルタ仮収納部から前記使用済フィルタ収納部に移動することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ交換装置。
【請求項３】
前記フィルタを収容した前記フィルタハンドリングケースは、フィルタホルダに保持された状態で前記フィルタ収納部に収納可能且つ該フィルタ収納部と前記フィルタ仮収納部との間を昇降可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ交換装置。
【請求項４】
前記フィルタ昇降機構は、前記フィルタホルダに着脱可能なホルダ吊り具と、該ホルダ吊り具を昇降させる昇降機構部と、を備え、該ホルダ吊り具が前記フィルタホルダに装着された状態で前記昇降機構部によって上昇することで、前記フィルタが前記フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に移動するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルタ交換装置。
【請求項５】
前記フィルタユニットは、放射性粉塵を含む空気の排出時には前記フィルタの排出経路上流側に密着し、該フィルタの交換時には該フィルタの排出経路上流側から離間するフィルタシール設備を備え、
前記フィルタ交換ユニットは、前記フィルタシール設備に対して連結及び切り離し可能な駆動源を備え、
前記フィルタユニットに前記フィルタ交換ユニットが装着される時に、前記フィルタシール設備に前記駆動源が連結されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの請求項に記載のフィルタ交換装置。
【請求項６】
前記使用済フィルタ収容部は前記フィルタ仮収容部を挟んで前記フィルタの排出経路上流側に配置され、前記新規フィルタ収容部は前記フィルタ仮収容部を挟んで前記フィルタの排出経路下流側に配置され、
前記フィルタ移動機構は、前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に前記新規フィルタを押し込むように動作するフィルタ押込部を備え、該フィルタ押込部の動作によって前記フィルタ仮収納部に移動した前記新規フィルタが前記仮収納部内の前記使用済フィルタを前記使用済フィルタ収納部に押し込むことで該使用済フィルタが該使用済フィルタ収納部に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの請求項に記載のフィルタ交換装置。
【請求項７】
放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換するためのフィルタ交換方法であって、
清浄環境エリア内において新規フィルタを新規フィルタ収納部に収納したフィルタ交換ユニットを、前記放射性粉塵を捕集した使用済フィルタをフィルタ収納部に収納するフィルタユニットの上方に移動させる工程と、
前記フィルタユニットの上方において前記フィルタ交換ユニットを該フィルタユニットに装着させる工程と、
前記使用済フィルタをフィルタ昇降機構によって上昇させて前記フィルタユニットの前記フィルタ収納部から前記フィルタ交換ユニットのフィルタ仮収納部内に移動させる工程と、
前記フィルタ交換ユニットにおいて、前記新規フィルタをフィルタ移動機構によって前記フィルタ仮収納部に押し込んで前記フィルタ仮収納部内の前記使用済フィルタを使用済フィルタ収納部に移動させる工程と、
前記フィルタ仮収納部内の前記新規フィルタをフィルタ昇降機構によって降下させて前記フィルタユニットの前記フィルタ収納部に移動させる工程と、
前記使用済フィルタ収納部内に前記使用済フィルタが収納された前記フィルタ交換ユニットを前記フィルタユニットから切り離して、フィルタ回収エリアまで移動させる工程と、
を含むことを特徴とするフィルタ交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換するためのフィルタ交換装置及びフィルタ交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃炉作業において、プラズマ切断やレーザ切断及び機械式切断等の乾式切断作業等を行う場合、作業時に放射性粉塵が空気中に飛散するため、ＨＥＰＡフィルタを内蔵した局所排気装置を設置することが必要となる。
【０００３】
従来、このような局所排気装置において一般的に使用されている密閉交換型フィルタユニットでは、ＨＥＰＡフィルタが所定の交換差圧に達した場合、作業員の手作業によって使用済ＨＥＰＡフィルタの交換作業が行われている。この交換作業は比較的空間線量の低いエリアでの作業が前提となるが、廃炉作業の環境は総じて放射線空間線量が高いため、交換差圧に達してからＨＥＰＡフィルタを交換する方法では、ＨＥＰＡフィルタによって捕集される放射性物質の線量が高くなり、作業員の被ばくリスクが増大するため、安全上好ましくない。
【０００４】
そのため、作業員に対する被ばくリスクを回避して安全性を確保する観点からは、ＨＥＰＡフィルタが交換差圧に達する前に密閉した状態でＨＥＰＡフィルタを交換することが好ましい。しかしながら、この場合には、ＨＥＰＡフィルタの最大粉塵保持量より少ない状態（すなわち、交換差圧に達していない状態）でＨＥＰＡフィルタを廃棄することになるため、使用済ＨＥＰＡフィルタの二次廃棄物発生量が増大するという問題が生じる。また、密閉した状態で使用済ＨＥＰＡフィルタを交換できる環境を整えることは容易ではない。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するため、例えば、特許文献１に示されているように、直接的な人手によらずに遠隔操作によって放射性物質含有ダスト捕集用フィルタを交換する装置などが提案されている。
【０００６】
この放射性物質含有ダスト捕集用フィルタの交換装置は、搬入ボックス内の新しいフィルタを密閉ボックス内のコンベア上へ移送する移送機構と、密閉ボックス内のコンベアを駆動する駆動機構と、フィルタユニットの使用済フィルタを取外して収納容器内へ取り付けると共に収納容器内の新しいフィルタをフィルタユニット内へ取付けて収納容器内の使用済フィルタを密閉ボックス内へ転送する脱着転送機構と、密閉ボックス内のコンベア上へ移送された使用済フィルタをシュートに排出する排出機構と、を備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の放射性物質含有ダスト捕集用フィルタの交換装置では、特殊なフィルタを使用する必要があり、市販されているフィルタを使用することができないため、汎用性が低いという問題がある。
【０００９】
また、移送機構、駆動機構、脱着転送機構、及び排出機構の多くの機構を必要とする複雑な機構になっているため、メンテナンス作業を頻繁に行う必要があり、作業効率が悪いという問題がある。さらに、交換部品等の廃棄物が発生するといった問題や、故障リスクが高く、信頼性及び安全性を向上させることが難しいという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、作業員の被ばくのリスクを防止しつつ、汎用性、作業性、信頼性及び安全性の向上を図ることのできるフィルタ交換装置及びフィルタ交換方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するため、本発明は、放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換可能なフィルタ交換装置であって、前記放射性粉塵を捕集するフィルタを収納するフィルタ収納部を有するフィルタユニットと、前記フィルタユニットに対して移動可能且つ該フィルタユニットの上方において該フィルタユニットに着脱可能に設けられ、該フィルタユニットに装着された時に前記フィルタ収納部の直上に配置されるフィルタ仮収納部と、該フィルタ仮収納部を挟んで対向した位置に設けられる新規フィルタ収納部及び使用済フィルタ収納部と、を有するフィルタ交換ユニットと、を備え、前記フィルタ交換ユニットは、使用済フィルタを新規フィルタに交換する時に前記フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に使用済フィルタを上昇させると共に前記フィルタ仮収納部から前記フィルタ収納部に新規フィルタを下降させるフィルタ昇降機構と、使用済フィルタを新規フィルタに交換する時に前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に新規フィルタを移動させると共に前記フィルタ仮収納部から前記使用済フィルタ収納部に使用済フィルタを移動させるフィルタ移動機構と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るフィルタ交換装置において、前記フィルタは、市販品のＨＥＰＡフィルタであり、フィルタハンドリングケースに収容された状態で、前記フィルタ収納部と前記フィルタ仮収納部との間を昇降すると共に前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部及び前記フィルタ仮収納部から前記使用済フィルタ収納部に移動することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るフィルタ交換装置において、前記フィルタを収容した前記フィルタハンドリングケースは、フィルタホルダに保持された状態で前記フィルタ収納部に収納可能且つ該フィルタ収納部と前記フィルタ仮収納部との間を昇降可能に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るフィルタ交換装置において、前記フィルタ昇降機構は、前記フィルタホルダに着脱可能なホルダ吊り具と、該ホルダ吊り具を昇降させる昇降機構部と、を備え、該ホルダ吊り具が前記フィルタホルダに装着された状態で前記昇降機構部によって上昇することで、前記フィルタが前記フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るフィルタ交換装置において、前記フィルタユニットは、放射性粉塵を含む空気の排出時には前記フィルタの排出経路上流側に密着し、該フィルタの交換時には該フィルタの排出経路上流側から離間するフィルタシール設備を備え、前記フィルタ交換ユニットは、前記フィルタシール設備に対して連結及び切り離し可能な駆動源を備え、前記フィルタユニットに前記フィルタ交換ユニットが装着される時に、前記フィルタシール設備に前記駆動源が連結されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るフィルタ交換装置において、前記使用済フィルタ収容部は前記フィルタ仮収容部を挟んで前記フィルタの排出経路上流側に配置され、前記新規フィルタ収容部は前記フィルタ仮収容部を挟んで前記フィルタの排出経路下流側に配置され、前記フィルタ移動機構は、前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に前記新規フィルタを押し込むように動作するフィルタ押込部を備え、該フィルタ押込部の動作によって前記フィルタ仮収納部に移動した前記新規フィルタが前記仮収納部内の前記使用済フィルタを前記使用済フィルタ収納部に押し込むことで該使用済フィルタが該使用済フィルタ収納部に移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換するためのフィルタ交換方法であって、清浄環境エリア内において新規フィルタを新規フィルタ収納部に収納したフィルタ交換ユニットを、前記放射性粉塵を捕集した使用済フィルタをフィルタ収納部に収納するフィルタユニットの上方に移動させる工程と、前記フィルタユニットの上方において前記フィルタ交換ユニットを該フィルタユニットに装着させる工程と、前記使用済フィルタをフィルタ昇降機構によって上昇させて前記フィルタユニットの前記フィルタ収納部から前記フィルタ交換ユニットのフィルタ仮収納部内に移動させる工程と、前記フィルタ交換ユニットにおいて、前記新規フィルタをフィルタ移動機構によって前記フィルタ仮収納部に押し込んで前記フィルタ仮収納部内の前記使用済フィルタを使用済フィルタ収納部に移動させる工程と、前記フィルタ仮収納部内の前記新規フィルタをフィルタ昇降機構によって降下させて前記フィルタユニットの前記フィルタ収納部に移動させる工程と、前記使用済フィルタ収納部内に前記使用済フィルタが収納された前記フィルタ交換ユニットを前記フィルタユニットから切り離して、フィルタ回収エリアまで移動させる工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作業員の被ばくのリスクを防止しつつ、汎用性、作業性、信頼性及び安全性の向上を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るフィルタ交換装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るフィルタ交換装置の内部構造を示す概略図である。
【図３】本発明に係るフィルタ交換装置のフィルタユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るフィルタ交換装置においてフィルタを収容するフィルタハンドリングケースを示す分解斜視図である。
【図５】本発明に係るフィルタ交換装置のフィルタユニットのフィルタホルダケースを示す斜視図である。
【図６】本発明に係るフィルタ交換装置のフィルタユニットのフィルタシール設備を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るフィルタ交換装置のフィルタ交換ユニットの外観を示す斜視図である。
【図８】本発明に係るフィルタ交換装置のフィルタ交換ユニットの新規フィルタ収納部を示す分解斜視図である。
【図９】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【図１０】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【図１１】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【図１２】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【図１３】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【図１４】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【図１５】本発明に係るフィルタ交換方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
まず、図１〜図８を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るフィルタ交換装置１０について説明する。ここで、図１はフィルタ交換装置１０の外観を示す斜視図、図２はフィルタ交換装置１０の内部構造を示す概略図、図３はフィルタ交換装置１０のフィルタユニット１１の外観を示す斜視図、図４はフィルタ１３を収容するフィルタハンドリングケース２０を示す分解斜視図、図５はフィルタユニット１１のフィルタホルダケース２９を示す斜視図、図６はフィルタユニット１１のフィルタシール設備３８を示す斜視図、図７はフィルタ交換装置１０のフィルタ交換ユニット１２の外観を示す斜視図、図８はフィルタ交換ユニット１２の新規フィルタ収納部７１を示す分解斜視図である。
【００２２】
（フィルタ交換装置１０の全体構成）
図１〜図３に示されているように、本発明の実施の形態に係るフィルタ交換装置１０は、放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路１５中に介装されるフィルタユニット１１と、フィルタユニット１１に対して移動可能且つ着脱可能に設けられるフィルタ交換ユニット１２と、を備えて構成されている。
【００２３】
（フィルタユニット１１の構成）
図２及び図３に示されているように、フィルタユニット１１は、フィルタ１３を保持するフィルタホルダ１４と、フィルタホルダ１４の排出経路１５上流側（以降、単に「上流側」という。）及び排出経路１５下流側（以降、単に「下流側」という。）にそれぞれ設けられる上流側ダクト１６及び下流側ダクト１７と、全体を覆うように設けられるハウジング１８と、を備えている。
【００２４】
図４に良く示されているように、フィルタ１３は、直方体形状を有する市販品のＨＥＰＡフィルタ（６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×２９２ｍｍ）であり、フィルタ１３の上流側の面の周縁部にはスポンジ製のパッキン１９が固定されている。フィルタ１３は、円筒形状のフィルタハンドリングケース２０の内部に収容可能となっている。
【００２５】
フィルタハンドリングケース２０には、周壁内面の上下左右４箇所にそれぞれ支持片２１が突設されており、これらの支持片２１によりフィルタ１３がフィルタハンドリングケース２０の内部に支持されるようになっている。フィルタハンドリングケース２０の上流側の端面２２には矩形孔２３が形成され、矩形孔２３の周囲の端面２２の内面側にフィルタ１３のパッキン１９が当接するようになっている。また、矩形孔２３の端面２２の内面側からは、下流側に向かって４本のボス部２４が延出しており、これらのボス部２４の先端部にビス２５を介して矩形状のフィルタ押え枠２６が固定されるようになっている。これにより、フィルタ１３は、端面２２とフィルタ押え枠２６とによって挟持され、フィルタハンドリングケース２０の内部に固定されるようになっている。さらに、フィルタハンドリングケース２０の周壁外面には、Оリング２７が取り付けられている。Ｏリング２７は、上流側周壁に２本設けられ、下流側周壁に１本設けられている。
【００２６】
フィルタホルダ１４は、扁平縦長の直方体形状を有している。図２に良く示されているように、フィルタホルダ１４の上部には、上流側ダクト１６及び下流側ダクト１７に連通するように直方体形状の空洞部２８が形成され、この空洞部２８にフィルタハンドリングケース２０が収納可能となっている。また、図３に示されているように、フィルタホルダ１４の上面の左右両側には、それぞれ凹部６５が形成されており、各凹部６５内には水平バー（図示省略）が設けられている。
【００２７】
フィルタユニット１１において、フィルタホルダ１４はフィルタ収納部としてのフィルタホルダケース２９内に上下方向に移動可能に収容されている。図５に良く示されているように、フィルタホルダケース２９は、有底で縦長の角筒形状を有し、その上端には開口３０と共にフランジ部３１が形成されている。フランジ部３１の対向する角部には小丸孔３２が形成されている。また、フィルタホルダケース２９には、互いに対向する上流側壁面３３及び下流側壁面３４に、それぞれ、矩形開口部３５，３６が形成されている。フィルタホルダケース２９の上流側の矩形開口部３５の周囲には、上流側に向かって縁部３７が突設されている。
【００２８】
図２及び図６に示されているように、フィルタホルダケース２９の上流側には、フィルタシール設備３８が設けられている。フィルタシール設備３８は、上流側ダクト１６の内部においてフィルタホルダ１４の空洞部２８に収納されたフィルタハンドリングケース２０の上流側の端面２２に対して近接及び離間方向にスライド可能に設けられる押付け枠３９と、上流側ダクト１６の内部において押付け枠３９の左右両側にそれぞれ所定の隙間を隔てて設けられるガイド４０と、押付け枠３９を前記近接及び離間方向にスライドさせるシール開閉機構４１と、を備えて構成されている。
【００２９】
押付け枠３９は、フィルタホルダケース２９の上流側の矩形開口部３５に対応した矩形状を有しており、左右に対向するように形成される板状の鉛直部４２と、上下に対向するように形成される板状の水平部４３と、を備えている。押付け枠３９の下流側の端部には、全周に亘ってシール用パッキン４４が取り付けられており、このシール用パッキン４４を介して押付け枠３９はフィルタホルダ１４の空洞部２８に収納されたフィルタハンドリングケース２０の端面２２に密着可能となっている。左右板状の鉛直部４２の上部及び下部には、それぞれ、左右外側に向かって係合突起４５が突設されている。上下の水平部４３には、押付け枠３９のスライド動作を案内するための筒状部４６が押付け枠３９のスライド方向に沿うように固定されている。また、押付け枠３９の上流側端部とフィルタホルダケース２９の縁部３７との間にはフレキシブルダクト４７が気密に接続されている。
【００３０】
左右のガイド４０は、それぞれ、鉛直板状を成しており、上流側ダクト１６に固定されている。各ガイド４０の上部及び下部には、それぞれ、水平方向に延びる水平長穴４８と、鉛直方向に延びる鉛直長穴４９と、が形成されており、水平長穴４８に押付け枠３９の係合突起４５が係合している。
【００３１】
シール開閉機構４１は、押付け枠３９の左右の鉛直部４２と左右のガイド４０との間にそれぞれ設けられる鉛直帯板状の左右の操作レバー５０と、押付け枠３９の上側板状の水平部４３の上方において左右の操作レバー５０の各上下端部を連結すると共に上方に延出して上流側ダクト１６を貫通する操作ロッド５１と、を備えて構成されている。
【００３２】
左右の操作レバー５０の上部及び下部には、それぞれ、押付け枠３９の係合突起４５が係合可能なカム穴５３が上下方向に細長く形成され、カム穴５３は上部が下部より下流側に配置されるように形成されている。また、左右の操作レバー５０の上部及び下部には、それぞれ、左右外側に向かって凸部５４が突設されており、凸部５４は各ガイド４０の鉛直長穴４９に係合している。図６は押付け枠３９がフィルタハンドリングケース２０の上流側の端面２２から最も離間した時の状態を示しており、この状態において、係合突起４５はカム穴５３の下端位置及び水平長穴４８の上流側位置に移動し、凸部５４は鉛直長穴４９の上端位置に移動している。
【００３３】
図３に良く示されているように、ハウジング１８は、直方体形状に組まれたフレーム５５の上面、上流側及び下流側側面、左右側面に、それぞれパネル５６が取り付けられて箱型に形成されている。ハウジング１８の上面パネル５６には、フィルタホルダ１４が挿通可能な長方形状の上面開口部５７（図２参照）が形成され、上面開口部５７の周囲の４箇所にガイド片５８が上方に向かって突設されている。上面開口部５７の周縁部分には全周に亘ってスポンジ製のパッキン６６（図２参照）が取り付けられ、上面開口部５７の対角する２箇所には位置決めボス部５９が上方に向かって突設されている。これにより、フィルタホルダケース２９のフランジ部３１の小丸孔３２が位置決めボス部５９に嵌合することで、パッキン６６上にフランジ部３１が載置され、フィルタホルダケース２９と上面開口部５７との間が密閉されるようになっている。
【００３４】
図１〜図３に示されているように、ハウジング１８の上流側側面及び下流側側面の各パネル５６には、それぞれ、上流側側面開口部６０及び下流側側面開口部（図示省略）が形成されており、上流側側面開口部６０及び下流側側面開口部を介して、それぞれ、上流側ダクト１６の上流側端部及び下流側ダクト１７の下流側端部がハウジング１８の外側に露出している。そして、上流側ダクト１６の上流側端部及び下流側ダクト１７の下流側端部には、それぞれ、電動ダンパ６２を介して排出経路１５を構成する排気ダクトが接続される。また、ハウジング部１８の内部において、上流側ダクト１６の下流側端部及び下流側ダクト１７の上流側端部は、それぞれ、パッキン６３を介してフィルタホルダケース２９の上流側壁面３３及び下流側壁面３４に密着している。
【００３５】
また、図３に示されているように、ハウジング１８の側面パネル５６には、円形状の視認窓６４が形成されており、この視認窓６４を介してフレーム５５に取り付けられた差圧計（図示省略）を視認できるようになっている。この差圧計は、フィルタ１３の上流側と下流側との差圧を検出し、該検出された差圧値は、常時、清浄環境エリアに設置された制御装置（図示省略）に送信され、該制御装置はフィルタ１３の交換差圧に到達した時に報知するようになっている。
【００３６】
（フィルタ交換ユニット１２の構成）
図２、図７及び図８に示されているように、フィルタ交換ユニット１２は、フィルタユニット１１に装着された時にフィルタホルダケース２９の直上に配置されるフィルタ仮収納部７０と、フィルタ仮収納部７０を挟んで対向した位置に設けられる新規フィルタ収納部７１及び使用済フィルタ収納部７２と、を備えている。
【００３７】
フィルタ仮収納部７０は、扁平縦長の直方体形状を有しており、フィルタ仮収納部７０の下面には、フィルタ交換ユニット１２がフィルタユニット１１に装着された時にフィルタホルダケース２９の開口３０に合致するように下面開口７３が形成されている。この下面開口７３は、シャッタ７４によって開閉可能となっており、このシャッタ７４はアクチュエータ７５によって水平方向に駆動される。
【００３８】
フィルタ仮収納部７０には、フィルタホルダ１４をフィルタホルダケース２９とフィルタ仮収納部７０との間で昇降させるフィルタ昇降機構７６が設けられている。フィルタ昇降機構７６は、フィルタホルダ１４に着脱可能なホルダ吊り具７７と、ホルダ吊り具７７を昇降させる昇降機構部７８と、により構成されている。
【００３９】
ホルダ吊り具７７は、フィルタホルダ１４に対応して左右方向（図２の紙面垂直方向）に細長い形状を有している。ホルダ吊り具７７の左右両側には、下方に向かって爪部７９が突設されている。爪部７９は、上端部を支点に左右方向に回動可能に設けられており、バネ（図示せず）により内側に回転するように付勢されることでフィルタホルダ１４の凹部６５の前記水平バーに係止する一方、シリンダ８０により外側に回転することで該水平バーとの係止状態が解除されるようになっている。
【００４０】
昇降機構部７８は、ホルダ吊り具７７の左右両側においてそれぞれ上下に配設されるスプロケット８１と、ホルダ吊り具７７の左右両側においてそれぞれ上下のスプロケット８１に掛け渡されるローラチェーン８２と、上側のスプロケット８１を回動させる駆動部８３と、により構成されている。
【００４１】
新規フィルタ収納部７１は、円筒形状を有しており、フィルタ仮収納部７０の下流側に気密に固定される。新規フィルタ収納部７１には、フィルタ移動機構としてのフィルタ押込部８４が設けられている。フィルタ押込部８４は、新規フィルタ収納部７１の下流側からフィルタハンドリングケース２０をフィルタ仮収納部７０側に押し込むように動作するアクチュエータを備えている。
【００４２】
使用済フィルタ収納部７２は、円筒形状を有しており、フィルタ仮収納部７０の上流側に気密に固定されている。また、フィルタ仮収納部７０の上流側壁面には、使用済フィルタ収納部７２の周囲の４箇所にフィルタホルダ１４を押えるための支持用シリンダ８５が取り付けられている。さらに、フィルタ仮収納部７０には、使用済フィルタ収納部７２の下方に、シール開閉機構４１の操作ロッド５１を上下方向に移動させるための駆動源としてのアクチュエータ８６が取り付けられている。
【００４３】
（フィルタ交換方法の説明）
次に、図１〜図８に加えて、図９〜図１５を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るフィルタ交換装置１０によって、放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路１５中に設置されるフィルタ１３を遠隔操作によって交換する方法について説明する。ここで、図９〜図１５はフィルタ交換方法を示す説明図である。なお、図１０〜図１４では、便宜上、天井クレーン９０を省略して示しているが、図１０〜図１４に示すフィルタの交換作業においても、フィルタ交換ユニット１２が天井クレーン９０によって吊り下げられた状態であることに変わりない。
【００４４】
高線量環境下の汚染環境エリア内において排出経路１５から放射性粉塵を含む汚染空気の排出動作が行われている間、フィルタ交換ユニット１２は、フィルタユニット１１から分離され、低線量環境下の清浄環境エリアにおいて、新規フィルタ１３ａを収容したフィルタハンドリングケース２０を新規フィルタ収納部７１内に収納した状態で待機している。
【００４５】
そして、清浄環境エリア内において、前記制御装置によって前記差圧計の検出値がフィルタ１３の交換差圧に到達したことが報知されると、前記制御装置からの遠隔操作によって、フィルタ交換ユニット１２は、天井クレーン９０等の揚重機器を利用して、清浄環境エリアから汚染環境エリア内にあるフィルタユニット１１の上方まで移動される（図９参照）。
【００４６】
このようにフィルタ交換ユニット１２がフィルタユニット１１の上方まで移動されると、図９及び図１０中において下方に向かう矢印で示されているように、フィルタ交換ユニット１２は、天井クレーン９０によって降下され、ホルダ吊り具７７の爪部７９がフィルタホルダ１４の凹部６５の前記水平バーに係止することで、フィルタユニット１１に装着される。この時、フィルタユニット１１に対するフィルタ交換ユニット１２の装着位置は４箇所のガイド片５８によって案内されるため、フィルタ交換ユニット１２の降下動作は円滑且つ確実に行われる。なお、フィルタ交換ユニット１２がフィルタユニット１１に装着される前に、排出経路１５内の排風機（図示省略）等が停止されると共に、図１０に示されているように、上流側及び下流側の各電動ダンパ６２が閉鎖される。
【００４７】
フィルタ交換ユニット１２がフィルタユニット１１に装着された後、アクチュエータ７５の駆動でシャッタ７４が水平方向にスライドし、下面開口７３が開放され、フィルタ交換ユニット１２のフィルタ仮収納部７０の内部はフィルタユニット１１のフィルタホルダケース２９の内部と連通した状態となる。
【００４８】
さらに、フィルタ交換ユニット１２がフィルタユニット１１に装着される時、フィルタ交換ユニット１２側に取り付けられたシール開閉機構４１のアクチュエータ８６が操作ロッド５１に連結されるため、アクチュエータ８６の駆動により操作ロッド５１及び操作レバー５０は上昇する。この時、凸部５４が鉛直長穴４９に沿って上端まで移動して操作レバー５０の上昇動作を案内するため、操作ロッド５１及び操作レバー５０の上昇動作は円滑且つ確実に行われる。
【００４９】
このように操作レバー５０が上昇すると、押付け枠３９の係合突起４５が操作レバー５０のカム穴５３の下端まで移動することで、図１０中において左方向に向かう矢印で示すように、押付け枠３９は、上流側に移動して、フィルタホルダ１４の空洞部２８において使用済フィルタ１３ｂを収容したフィルタハンドリングケース２０から離間する。これにより、フィルタホルダ１４はフィルタホルダケース２９内を上下に移動可能な状態となる。この時、使用済フィルタ１３ｂの周囲の汚染された空気は、フレキシブルダクト４７やフィルタホルダケース２９のフランジ部３１及びパッキン６６によってフィルタユニット１１内に密閉されるため、フィルタ交換ユニット１２側に漏洩するのを防止することができる。
【００５０】
次いで、図１１に示すように、昇降機構部７８の駆動部８３により上側のスプロケット８１を回動させてホルダ吊り具７７と共に使用済フィルタ１３ｂを収容するフィルタホルダ１４を、フィルタユニット１１のフィルタホルダケース２９からフィルタ交換ユニット１２のフィルタ仮収納部７０内に上昇させる。
【００５１】
次いで、フィルタ仮収納部７０内に上昇した使用済フィルタ１３ｂを収容するフィルタホルダ１４の上流側の側面を、支持用シリンダ８５（図７参照）によって上流側から押さえながら、図１２に示すように、フィルタ押込部８４を前記アクチュエータによって駆動させて新規フィルタ収納部７１内において新規フィルタ１３ａを収容するフィルタハンドリングケース２０をフィルタ仮収納部７０側に押し込む。
【００５２】
これにより、新規フィルタ１３ａを収容するフィルタハンドリングケース２０がフィルタホルダ１４の空洞部２８に収納されると共に、フィルタホルダ１４においてフィルタハンドリングケース２０に収容されている使用済フィルタ１３ｂは、使用済フィルタ収納部７２内に押し込まれて収納される。この時、新規フィルタ１３ａ及び使用済フィルタ１３ｂを収容するフィルタハンドリングケース２０には、いずれも、周壁外面にＯリング２７が装着されているため、フィルタハンドリングケース２０をそれぞれ密閉状態のまま移動させることができる。これにより、使用済フィルタ１３ｂにより捕集した放射性粉塵を含む汚染空気が新規フィルタ１３ａ側に流入するのを防止することができる。
【００５３】
次いで、フィルタ仮収納部７０内において新規フィルタ１３ａを収容するフィルタホルダ１４の上流側の側面から支持用シリンダ８５（図７参照）を離間させ、昇降機構部７８の駆動部８３によって上側のスプロケット８１を図１１の場合とは反対側に回動させる。これにより、図１３中において下方に向かう矢印で示されているように、新規フィルタ１３ａを収容するフィルタホルダ１４は、フィルタ交換ユニット１２のフィルタ仮収納部７０からホルダ吊り具７７と共にフィルタユニット１１のフィルタホルダケース２９内に降下され、収納される。
【００５４】
次いで、シール開閉機構４１のアクチュエータ８６の駆動により操作ロッド５１及び操作レバー５０が降下される。この時、凸部５４が鉛直長穴４９に沿って下端まで移動して操作レバー５０の降下動作を案内するため、操作ロッド５１及び操作レバー５０の降下動作は円滑且つ確実に行われる。
【００５５】
このように操作レバー５０が降下されると、押付け枠３９の係合突起４５が操作レバー５０のカム穴５３の上端まで移動することで、図１４中において右方向に向かう矢印に示すように、押付け枠３９は、下流側に移動し、フィルタホルダ１４の空洞部２８において新規フィルタ１３ａを収容したフィルタハンドリングケース２０にシール用パッキン４４を介して密着する。これにより、フィルタホルダ１４はフィルタホルダケース２９内に保持された状態となる。
【００５６】
また、この時、ホルダ吊り具７７の爪部７９は、シリンダ８０により外側に回転することで、フィルタホルダ１４の凹部６５の前記水平バーとの係止状態が解除される。さらに、アクチュエータ７５の駆動でシャッタ７４がスライドし、下面開口７３が閉鎖され、フィルタ交換ユニット１２のフィルタ仮収納部７０はフィルタユニット１１のフィルタホルダケース２９と非連通状態となる。
【００５７】
次いで、図１４及び図１５中において上方に向かう矢印で示されているように、フィルタ交換ユニット１２は、天井クレーン９０によって上昇され、フィルタユニット１１から切り離される。その後、図１４に示されているように、上流側及び下流側の各電動ダンパ６２が開放されると共に排出経路１５内の送風機（図示省略）等が運転再開され、再び、排気経路１５中に空気が流通する。一方、使用済フィルタ１３ｂを回収したフィルタ交換ユニット１２は、天井クレーン９０を利用して、フィルタ回収エリアまで移動され、使用済フィルタ１３ｂは廃棄処分される。
【００５８】
（本発明の実施の形態による効果）
上記したように本発明の実施の形態に係るフィルタ交換装置１０及びフィルタ交換方法によれば、清浄環境エリアからの遠隔操作でフィルタ１３の交換作業を行うことができるため、作業負荷を各段に軽減することができ、作業効率を向上させることができる。また、高線量環境の汚染環境エリアにおいて作業員の手作業によってフィルタ１３の交換作業を行う必要がないため、安全性の向上を図ることができる。
【００５９】
また、フィルタ１３は市販品のＨＥＰＡフィルタを使用することができるため、本発明の適用範囲を拡大させることができ、汎用性の向上を図ることができる。
【００６０】
さらに、フィルタ１３の交換作業を遠隔操作で行うことにより、作業員に対する被ばくリスクを回避して安全性を確保する観点からフィルタ１３の線量を気にする必要がなくなるため、交換差圧に達してからフィルタ１３を交換することができる。したがって、フィルタ１３の捕集能力を最大限に活用することができるため、フィルタ１３の交換頻度を削減し、二次廃棄物となる使用済フィルタ１３ｂの発生量を抑制することができる。
【００６１】
さらにまた、高線量環境の汚染環境エリア内に設置されるフィルタユニット１１には、メンテナンス作業を頻繁に行うことが必要な駆動部等の部品が設けられていないため、汚染環境エリア内においてメンテナンス作業を行う必要がない。また、高線量環境の汚染環境エリア内において交換部品が発生することがなく、二次廃棄物の発生がない。さらに、フィルタユニット１１を構成する部品の故障リスクが低いため、信頼性を高めることができる。
【００６２】
なお、上記した本発明の実施の形態に係るフィルタ交換方法は、清浄環境エリア内からの遠隔操作によってフィルタ１３の交換作業を行う場合について例示して説明したが、本発明はこの場合に限定する趣旨ではなく、例えば、すべての工程或いは一部の工程を自動によってフィルタ１３の交換作業を行うことも可能である。
【００６３】
また、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係るフィルタ交換装置及びフィルタ交換方法における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１０    フィルタ交換装置
１１    フィルタユニット
１２    フィルタ交換ユニット
１３    フィルタ
１３ａ  新規フィルタ
１３ｂ  使用済フィルタ
１４    フィルタホルダ
１５    排出経路
２０    フィルタハンドリングケース
２９    フィルタホルダケース（フィルタ収納部）
３８    フィルタシール設備
７０    フィルタ仮収納部
７１    新規フィルタ収納部
７２    使用済フィルタ収納部
７６    フィルタ昇降機構
７７    ホルダ吊り具
７８    昇降機構部
８４    フィルタ押込部（フィルタ移動機構）
８６    アクチュエータ（駆動源）
【図１】
2018128333.tif 000003
【図２】
2018128333.tif 000004
【図３】
2018128333.tif 000005
【図４】
2018128333.tif 000006
【図５】
2018128333.tif 000007
【図６】
2018128333.tif 000008
【図７】
2018128333.tif 000009
【図８】
2018128333.tif 000010
【図９】
2018128333.tif 000011
【図１０】
2018128333.tif 000012
【図１１】
2018128333.tif 000013
【図１２】
2018128333.tif 000014
【図１３】
2018128333.tif 000015
【図１４】
2018128333.tif 000016
【図１５】
2018128333.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月27日(2018.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換可能なフィルタ交換装置であって、
前記放射性粉塵を捕集するフィルタを収納するフィルタ収納部を有するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットに対して移動可能且つ該フィルタユニットの上方において該フィルタユニットに着脱可能に設けられ、該フィルタユニットに装着された時に前記フィルタ収納部の直上に配置されるフィルタ仮収納部と、該フィルタ仮収納部を挟んで対向した位置に設けられる新規フィルタ収納部及び使用済フィルタ収納部と、を有するフィルタ交換ユニットと、
を備え、
前記フィルタ交換ユニットは、
使用済フィルタを新規フィルタに交換する時に前記フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に使用済フィルタを上昇させると共に前記フィルタ仮収納部から前記フィルタ収納部に新規フィルタを下降させるフィルタ昇降機構と、
使用済フィルタを新規フィルタに交換する時に前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に新規フィルタを移動させると共に前記フィルタ仮収納部から前記使用済フィルタ収納部に使用済フィルタを移動させるフィルタ移動機構と、
を備えていることを特徴とするフィルタ交換装置。
【請求項２】
前記フィルタは、市販品のＨＥＰＡフィルタであり、フィルタハンドリングケースに収容された状態で、前記フィルタ収納部と前記フィルタ仮収納部との間を昇降すると共に前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部及び前記フィルタ仮収納部から前記使用済フィルタ収納部に移動することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ交換装置。
【請求項３】
前記フィルタを収容した前記フィルタハンドリングケースは、フィルタホルダに保持された状態で前記フィルタ収納部に収納可能且つ該フィルタ収納部と前記フィルタ仮収納部との間を昇降可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ交換装置。
【請求項４】
前記フィルタ昇降機構は、前記フィルタホルダに着脱可能なホルダ吊り具と、該ホルダ吊り具を昇降させる昇降機構部と、を備え、該ホルダ吊り具が前記フィルタホルダに装着された状態で前記昇降機構部によって上昇することで、前記フィルタが前記フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に移動するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルタ交換装置。
【請求項５】
前記フィルタユニットは、放射性粉塵を含む空気の排出時には前記フィルタの排出経路上流側に密着し、該フィルタの交換時には該フィルタの排出経路上流側から離間するフィルタシール設備を備え、
前記フィルタ交換ユニットは、前記フィルタシール設備に対して連結及び切り離し可能な駆動源を備え、
前記フィルタユニットに前記フィルタ交換ユニットが装着される時に、前記フィルタシール設備に前記駆動源が連結されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの請求項に記載のフィルタ交換装置。
【請求項６】
前記新規フィルタ収納部は前記フィルタ仮収納部を挟んで前記使用済フィルタ収納部に対向した位置に配置され、
前記フィルタ移動機構は、前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に前記新規フィルタを押し込むように動作するフィルタ押込部を備え、該フィルタ押込部の動作によって前記フィルタ仮収納部に移動した前記新規フィルタが前記フィルタ仮収納部内の前記使用済フィルタを前記使用済フィルタ収納部に押し込むことで該使用済フィルタが該使用済フィルタ収納部に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの請求項に記載のフィルタ交換装置。
【請求項７】
放射性粉塵を含む汚染空気の排出経路中に設置されるフィルタを遠隔操作又は自動で交換するためのフィルタ交換方法であって、
清浄環境エリア内において新規フィルタを新規フィルタ収納部に収納したフィルタ交換ユニットを、前記放射性粉塵を捕集した使用済フィルタをフィルタ収納部に収納するフィルタユニットの上方に移動させる工程と、
前記フィルタユニットの上方において前記フィルタ交換ユニットを該フィルタユニットに装着させる工程と、
前記使用済フィルタをフィルタ昇降機構によって上昇させて前記フィルタユニットの前記フィルタ収納部から前記フィルタ交換ユニットのフィルタ仮収納部内に移動させる工程と、
前記フィルタ交換ユニットにおいて、前記新規フィルタをフィルタ移動機構によって前記フィルタ仮収納部に押し込んで前記フィルタ仮収納部内の前記使用済フィルタを使用済フィルタ収納部に移動させる工程と、
前記フィルタ仮収納部内の前記新規フィルタをフィルタ昇降機構によって降下させて前記フィルタユニットの前記フィルタ収納部に移動させる工程と、
前記使用済フィルタ収納部内に前記使用済フィルタが収納された前記フィルタ交換ユニットを前記フィルタユニットから切り離して、フィルタ回収エリアまで移動させる工程と、
を含むことを特徴とするフィルタ交換方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係るフィルタ交換装置において、前記新規フィルタ収納部は前記フィルタ仮収納部を挟んで前記使用済フィルタ収納部に対向した位置に配置され、前記新規フィルタ収納部は前記フィルタ仮収納部を挟んで前記フィルタの排出経路上流側に配置され、前記フィルタ移動機構は、前記新規フィルタ収納部から前記フィルタ仮収納部に前記新規フィルタを押し込むように動作するフィルタ押込部を備え、該フィルタ押込部の動作によって前記フィルタ仮収納部に移動した前記新規フィルタが前記フィルタ仮収納部内の前記使用済フィルタを前記使用済フィルタ収納部に押し込むことで該使用済フィルタが該使用済フィルタ収納部に移動するように構成されていることを特徴とする。