(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気を含む被測定ガスに含まれる可燃性ガスの濃度を測定するための可燃性ガス濃度測定装置であって、
前記可燃性ガスの濃度を測定する濃度測定部と、
この濃度測定部の上流側に設けられ、前記濃度測定部に送る前記被測定ガス中の水蒸気を除去する除湿器と、
この除湿器の上流側に設けられ、前記除湿器に供給される前記被測定ガス中に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記濃度測定部で得られる測定値に基づいて前記被測定ガス中の前記可燃性ガスの濃度を演算する演算部と、を備え、
前記演算部は、前記被測定ガス中の前記可燃性ガスの濃度を演算する際に前記不活性ガス導入部から導入された不活性ガスの量を補正する
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可燃性ガス濃度測定装置において、
前記不活性ガス導入部の下流側かつ前記除湿器の上流側に、冷却器および気水分離器を更に備えた
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の可燃性ガス濃度測定装置において、
前記不活性ガス導入部の上流側に、冷却器および気水分離器を更に備えた
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の可燃性ガス濃度測定装置において、
前記除湿器の下流側に設けられた除湿器出口計測器と、
この除湿器出口計測器から出力される測定値に基づいて前記除湿器における水蒸気の除湿能力を超過したか否かを判断し、超過していると判断されたときは前記除湿器の除湿能力を下回るように前記不活性ガスの導入量を制御する制御部と、を更に備えた
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の可燃性ガス濃度測定装置において、
前記被測定ガスから除湿された凝縮水の量を測定する水量測定部を更に備え、
前記演算部は、前記水量測定部で測定された凝縮水の量に基づいて、前記濃度測定部で得られる測定値から水蒸気量を補正する
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の可燃性ガス濃度測定装置において、
前記被測定ガスは、原子炉格納容器内の雰囲気ガスである
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定装置。
【請求項７】
水蒸気を含む被測定ガスに含まれる可燃性ガスの濃度を測定する可燃性ガス濃度測定方法であって、
測定対象のガス中の水蒸気を除湿器で除湿する除湿工程と、
この除湿工程後のガスの可燃性ガスの濃度を演算する演算工程とを有し、
前記除湿工程では、前記除湿器での除湿能力に応じて不活性ガスを前記除湿器の上流側で前記被測定ガスに導入し、
前記演算工程では、導入された不活性ガスの量を補正する
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の可燃性ガス濃度測定方法において、
前記被測定ガスは、原子炉格納容器内の雰囲気ガスである
ことを特徴とする可燃性ガス濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水蒸気を含む雰囲気の水素または酸素濃度を測定する装置において、除湿によって発生する測定誤差を補正する機能を設け、正しい測定値を得ることを目的とした原子炉格納容器内雰囲気モニタが特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１には、ガス中の水素または酸素濃度を測定するセンサとの間に配置された除湿器の上流側に流量、圧力、温度測定器または除湿器にドレン流量測定器を設け、かつ、除湿器の下流側に流量、圧力、温度測定器を設け、これら測定器で測定した信号を取り込んで除湿器の除湿作用によって蒸気分が消失したことによるモル減衰率を求めるとともに、このモル減衰率を用いてセンサの水素または酸素濃度測定値を補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可燃性の気体が存在する雰囲気では、爆発、爆轟を含む燃焼を防ぐために、種々の安全対策が講じられている。このような可燃性の気体が存在する雰囲気の状態を適切に把握するために、可燃性気体の検知器や濃度計が設置されている。
【０００６】
設置される濃度計には測定精度を保証する条件があり、被測定雰囲気が高温の場合や水蒸気を含む場合には、条件を逸脱することがある。そのような場合、被測定雰囲気中の可燃性ガスの濃度を正確に測定するためには、被測定ガスを冷却かつ除湿し、濃度計の仕様に合致した条件の気体とする必要がある。
【０００７】
上述した特許文献１には、水蒸気を含む雰囲気において、水素または酸素濃度を測定するためにセンサ上流に除湿器が備えられた装置が記載されている。しかし、特許文献１に記載された装置では、除湿器の除湿能力を超過する水蒸気量を含むガスを測定することができない、との問題があった。
【０００８】
例えば、全蒸気を測定する場合、除湿器の下流側に流れるべき非凝縮性ガス、例えば水素や酸素が存在しないにもかかわらず、ポンプにより強制的にガスを吸引することになり、水蒸気が除湿器下流に流れることとなる。この時、水素または酸素濃度計が正常な値を示さないばかりか、水蒸気が配管内で結露し、やがて配管内に水が溜まり、測定が不可能となる。
【０００９】
本発明の目的は、被測定ガス中の水蒸気の含有量に依存せず、可燃性ガス濃度を測定することができる可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、水蒸気を含む被測定ガスに含まれる可燃性ガスの濃度を測定するための可燃性ガス濃度測定装置であって、前記可燃性ガスの濃度を測定する濃度測定部と、この濃度測定部の上流側に設けられ、前記濃度測定部に送る前記被測定ガス中の水蒸気を除去する除湿器と、この除湿器の上流側に設けられ、前記除湿器に供給される前記被測定ガス中に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、前記濃度測定部で得られる測定値に基づいて前記被測定ガス中の前記可燃性ガスの濃度を演算する演算部と、を備え、前記演算部は、前記被測定ガス中の前記可燃性ガスの濃度を演算する際に前記不活性ガス導入部から導入された不活性ガスの量を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水蒸気の含有量に依存せず、可燃性ガスの濃度を測定することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る可燃性ガス濃度測定装置の構成を示す系統図である。
【図２】図１に示す可燃性ガス濃度測定装置の制御の流れを示すブロック図である。
【図３】図２に示す可燃性ガス濃度測定装置の制御により達成される応答図である。
【図４】図１に示す可燃性ガス濃度測定装置の原子力発電所への適用例を示す概略系統図である。
【図５】本発明の実施例２に係る可燃性ガス濃度測定装置の構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１４】
＜実施例１＞  
本発明の可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の実施例１を、図１乃至図４を用いて説明する。なお、図１乃至図４においては、可燃性ガス濃度測定装置を改良型沸騰水型軽水炉に適用し、測定する対象の可燃性ガスを水素および酸素とした場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
図１は、本実施例の可燃性ガス濃度測定装置９９の構成を示す系統図である。図２は、図１に示す可燃性ガス濃度測定装置９９における制御の流れを示すブロック図である。図３は、図２に示す可燃性ガス濃度測定装置９９における不活性ガスの導入における応答図である。図４は、本実施例の可燃性ガス濃度測定装置９９を改良型沸騰水型軽水炉に適用した例を示す概略図である。
【００１６】
図１において、可燃性ガス濃度測定装置９９は、配管１Ａ、不活性ガス導入装置１５、除湿装置６、湿度計２２、ポンプ７、圧力調節弁８、温度計２３、流量計２４、圧力計２５、可燃性ガス濃度計２８、圧力調節弁９、ポンプ１０、流量調節弁１１、配管１Ｂ、凝縮水排出用配管５１、凝縮水計量器５４、コントローラ６０を備えている。
【００１７】
配管１Ａは、任意の場所の雰囲気を測定できるよう、測定対象箇所から被測定ガスを採取するための配管である。
【００１８】
配管１Ｂは、濃度測定後の被測定ガスを任意の場所、例えば元の場所へと移送するための配管である。
【００１９】
流路選択弁２は、複数の場所を切り替えて測定することを目的として配管１Ａ，１Ｂに設けられている。図１では、測定箇所を２箇所とした。
【００２０】
ポンプ１０は、配管１Ａから採取した被測定ガスを可燃性ガス濃度計２８に向けて移送するためのポンプである。
【００２１】
図１において、可燃性ガス濃度計２８は２種類のガスを測定する濃度計を搭載した例を示しており、可燃性ガス濃度計２８は酸素濃度計２６と水素濃度計２７とで構成されている。酸素濃度計２６や水素濃度計２７は一般的な濃度計と同じ構成とすることができ、例えば酸素濃度計２６であれば磁気風式等、水素濃度計２７であれば熱伝導式等が挙げられる。
【００２２】
この可燃性ガス濃度計２８の上下流には圧力調節弁８，９が設けられており、この圧力調節弁８，９の間の区間の配管１Ａ中で可燃性ガス濃度計２８の仕様に合わせて圧力が一定に調節される。圧力は可燃性ガス濃度計２８の仕様によるが、通常は大気圧程度で使用され、０．９〜１．２気圧程度に保持される。
【００２３】
ポンプ７は、ガス採取場所の圧力が低く、可燃性ガス濃度計２８の位置の圧力が規定の値まで上がらない場合に備えて圧力調節弁８の上流側に設置されており、一旦圧力を上昇させた後、圧力調節弁８で減圧することにより、規定の圧力を確保できるようになっている。
【００２４】
圧力計２５は、圧力調節弁８，９の間の圧力を確認するために配管１Ａに備えられている。
【００２５】
可燃性ガス濃度計２８の位置での流量は、可燃性ガス濃度計２８の仕様に合わせて設定されるが、多くの場合、５０〜３０００ｃｍ３／ｍｉｎ程度であることが求められる。流量調節弁１１および流量計２４は、この可燃性ガス濃度計２８での被測定ガスの流量の設定と確認のために配管１Ａに備えられている。
【００２６】
温度計２３は、可燃性ガス濃度計２８の測定に影響を与える因子を把握し、必要に応じて補正を施すために配管１Ａに備えられている。
【００２７】
除湿装置６は、配管１Ａを介して採取された被測定ガス中の水蒸気を除去する装置であり、冷却器３、気水分離器４、除湿器５から構成される。この除湿装置６下流側には、ほとんどが非凝縮性ガス、例えば、その成分のほとんどが水素や酸素、後述する不活性ガス導入装置１５から導入された不活性ガスからなるガスが流れるように構成されている。水蒸気の量は完全に零とはならないが、可燃性ガス濃度計２８に影響を与えず、配管１Ａ内で凝結しない条件まで除去することが可能である。例えば、除湿装置６において露点温度を１〜４℃まで冷却すると、水蒸気の凍結を防ぎつつ、十分な量の水蒸気を低減させることが可能であり、一般的な測定装置周囲の温度より低く、配管１Ａ内での凝結は生じない。
【００２８】
冷却器３は、例えば二重管式熱交換器であり、冷却水配管６１を利用して冷却水を流すことにより被測定ガスの温度を４０度以下まで低下させる機器である。
【００２９】
気水分離器４は、冷却器３で冷却された被測定ガス中の水滴を除去する機器である。
【００３０】
除湿器５は例えば電気冷却式除湿器であり、規定の湿度となるよう採取した被測定ガスの除湿を行う。
【００３１】
除湿装置６の除湿能力を監視するために、除湿器５出口において湿度または露点温度もしくはそれらと同等の情報を有している指標を測定するための除湿器出口計測器が設けられている。湿度又は露点温度と同等の情報を有している指標の例としては、電気冷却式除湿器を使用した場合の除湿器出口温度が露点温度に相当していることが挙げられる。本実施例では、除湿器出口計測器として、除湿器５の出口（下流）側に温度計２１および湿度計２２が設置されており、これら温度計２１および湿度計２２の両方もしくはどちらか一方によって除湿能力を監視している。被測定ガス中の水蒸気量が除湿装置６での除湿能力を超過すると、温度計２１および湿度計２２の値が上昇するため、除湿能力を監視することが可能となっている。なお、湿度計２２は露点計を用いることができる。
【００３２】
凝縮水計量器（水量測定部）５４は、水蒸気を含む被測定ガスから除湿装置６によって除湿された凝縮水を、適切に勾配をつけた凝縮水排出用配管５１を介して集め、計量するための機器であり、凝縮水が重力落下するよう除湿装置６の下方に設けられている。凝縮水計量器５４は水位計２９を備えており、水位計２９によって水位変化を測定し、ある特定の時間内に発生した凝縮水量を測定する。水位計２９で測定された凝縮水量は、被測定ガスの採取箇所における水蒸気の量へとコントローラ６０（後述）において換算処理される。凝縮水計量器５４が満水になると、凝縮水弁５２を閉止し、凝縮水移送弁５３、凝縮水排出弁５５を開放することで、ポンプ１０の出口圧力を利用して、凝縮水を排出する。凝縮水が規定の水位まで低下すると、凝縮水弁５２を開放し、凝縮水移送弁５３、凝縮水排出弁５５を閉止し、再度凝縮水の計量を開始する。
【００３３】
不活性ガス導入装置１５は、不活性ガスボンベ１２、流量調節器３０、逆止弁１３、不活性ガス導入用配管１４から構成される。不活性ガス導入装置１５は、配管１Ａの除湿装置６の上流側に接続されており、不活性ガス導入用配管１４を通じて被測定ガスに対して不活性ガスを導入することができるようになっている。不活性ガス導入装置１５により導入する不活性ガスは、被測定対象のガスと化学的に反応しないガスであり、例えば窒素ガスが使用されるが、アルゴンガスやヘリウムガスなど、不活性なガスであれば特にその種類は限定されない。
【００３４】
不活性ガス導入用配管１４の不活性ガスボンベ１２から配管１Ａまでの間に流量調節器３０が設けられており、外部信号を受けて不活性ガスの導入量を任意の流量に調節することが可能となっている。
【００３５】
不活性ガスを導入するためには、不活性ガスの圧力が被測定ガスの圧力より高くなければならないため、不活性ガス導入用配管１４には、逆流を防止するための逆止弁１３が設けられている。
【００３６】
コントローラ６０は、図２に示すように、第１演算装置７２、第２演算装置７３および指示計７４からなる演算部６２と、流量調節機構７１とから構成されている。
【００３７】
流量調節機構７１は、除湿器出口計測器（温度計２１および湿度計２２）から出力される測定値信号に基づいて除湿装置６を通過した被測定ガスに含まれる水蒸気量が、除湿装置６の除湿目標値を超過したか否かを判断する。流量調節機構７１は、超過していると判断されたときは除湿装置６の除湿能力を下回るように導入すべき不活性ガスの量に応じた制御信号を流量調節器３０に出力し、不活性ガスの導入量を制御する。不活性ガス導入装置１５による不活性ガスの導入量は、除湿装置６の除湿能力の超過分に応じた量とする。これにより、不活性ガス導入量を調節している。導入量の調節は各指標が一定値となるようにフィードバック制御される。これに対し、水蒸気量が除湿目標値以下の場合は超過していないと判断し、不活性ガスは導入しない。
【００３８】
また、流量調節機構７１は、全蒸気を測定する場合は、水蒸気がほとんど除湿されることから、可燃性ガス濃度計２８部での流量と同量の不活性ガスを導入する。
【００３９】
流量調節機構７１における制御の具体例について図３を参照して以下説明する。図３は流量調節機構７１の制御により達成される応答図であり、不活性ガス導入時の水蒸気量４１と不活性ガス導入量４２の変化の例を示している。
【００４０】
図３に示すように、流量調節機構７１は、温度計２１と湿度計２２とから出力される信号に基づいて導入すべき不活性ガスの量を判定しており、除湿装置６を通過した被測定ガスに含まれる水蒸気量４１が、除湿装置６の除湿目標値４３を超過したと判断されるときは、不活性ガス導入量４２を大きくする。十分な量の不活性ガスが導入されると水蒸気量４１は減少に転じるので、不活性ガス導入量４２も減少させる。水蒸気量４１が除湿目標値４３以下の場合は、不活性ガスは導入しない。
【００４１】
なお、この流量調節機構７１で用いる水蒸気量４１の情報は、温度計２１や湿度計２２の出力値を直接利用することができる。
【００４２】
第１演算装置７２、第２演算装置７３および指示計７４からなる演算部６２は、可燃性ガス濃度計２８で得られる測定値に基づいて被測定ガス中の可燃性ガスの濃度を演算する部分である。
【００４３】
第１演算装置７２や第２演算装置７３では、被測定ガス中の可燃性ガスの濃度を演算する際に不活性ガス導入装置１５から導入された不活性ガスの量を補正して被測定ガス中の可燃性ガスの濃度を演算する。
【００４４】
第２演算装置７３では、凝縮水計量器５４で測定された凝縮水の量に基づいて、可燃性ガス濃度計２８で得られる測定値から水蒸気量を補正する。
【００４５】
以下、第１演算装置７２や第２演算装置７３における演算処理についてより具体的に説明する。
【００４６】
第１演算装置７２では、可燃性ガス濃度計２８の信号と不活性ガスの流量調節器３０からの信号とから、可燃性ガス濃度計２８の位置における全流量と不活性ガスの流量を求める演算処理を行うことで、水蒸気および導入した不活性ガスを除いた状態での被測定ガス中の可燃性ガス濃度を求める。可燃性ガス濃度計２８部における全流量は、流量調節弁１１で一定値に調節された流量であり、流量計２４の値と等しい。演算により求められた水蒸気および不活性ガスを除いた状態での可燃性ガス濃度は指示計７４に出力・表示される。なお、流量調節器３０からの信号は、流量調節機構７１からの信号でも代替できる。
【００４７】
水蒸気を含んだ状態での可燃性ガス濃度を求めるため、第１演算装置７２の演算結果が第２演算装置７３に入力される。演算により求められた水蒸気を除いた状態での可燃性ガス濃度を記録する場合には、記録計（不図示）に対しても演算結果の信号を出力する。
【００４８】
水蒸気を含んだ状態での可燃性ガス濃度を求めるために、第２演算装置７３は、凝縮水計量器５４と水位計２９で計量された凝縮水量から水蒸気量を逆算し、測定した可燃性ガス濃度を補正する。
【００４９】
第２演算装置７３には、第１演算装置７２から水蒸気を除いた状態での可燃性ガス濃度の演算結果信号、水位計２９からの水位信号、温度計２３からの温度信号が入力されている。第２演算装置７３では、水位計２９の信号を元に、一定時間内の凝縮水量を測定し、水蒸気量に換算した後、水蒸気を含んだ状態での可燃性ガス濃度へと換算する。水蒸気量と水蒸気を含んだ状態での可燃性ガス濃度は指示計７４へ出力される。
【００５０】
上述の演算により求められた水蒸気を含んだ状態での可燃性ガス濃度や水蒸気量を記録する場合には、記録計（不図示）に対しても演算結果の信号を出力する。
【００５１】
本実施例の可燃性ガス濃度測定装置９９を改良型沸騰水型軽水炉に適用した例を図４に示す。
【００５２】
図４において、原子炉格納容器９１内の可燃性ガス濃度を測定するために、被測定ガスである雰囲気ガスを配管１Ａを使って可燃性ガス濃度測定装置９９内に採取し、上記した可燃性ガス濃度計２８により可燃性ガスの濃度の測定を行う。
【００５３】
濃度の測定場所は、流路選択弁２の切り替えによりドライウェル９２もしくはウェットウェル９３を選択することができるようになっている。
【００５４】
測定後の被測定ガスは、配管１Ｂを使用して、被測定ガスを採取した場所付近へ戻すことができる。
【００５５】
測定により発生した凝縮水は、凝縮水排出用配管５１を通ってウェットウェル９３へ排出される。
【００５６】
次に、以上のように構成された本実施例にかかる可燃性ガス濃度測定装置９９を使用した実際の可燃性ガスの濃度の測定について説明する。
【００５７】
ポンプ１０により吸引された被測定ガスと、コントローラ６０によって制御された不活性ガス導入装置１５により任意に導入された不活性ガスは、除湿装置６を通過する際に含有水蒸気が除去され、乾燥ガスとなる。
【００５８】
乾燥ガスとなった後、ポンプ７、圧力調節弁８等を通過し、可燃性ガス濃度計２８の酸素濃度計２６によって酸素濃度が、水素濃度計２７によって水素濃度が測定される。
【００５９】
可燃性ガス濃度計２８では、水蒸気が除去されて不活性ガスが含まれた状態での酸素または水素の濃度が測定されているため、コントローラ６０中の第１演算装置７２において水蒸気および不活性ガスを除いた状態での被測定ガス中の可燃性ガス濃度を演算し、また第２演算装置７３において水蒸気を含んだ状態での被測定ガス中の可燃性ガス濃度の２種類の濃度を演算により求める。
【００６０】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００６１】
上述した本発明の可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の実施例１では、冷却器３や気水分離器４、除湿器５からなる除湿装置６の上流に不活性ガス導入装置１５を設けて、被測定ガスに対して不活性ガスを導入し、可燃性ガス濃度の演算時に導入した不活性ガスの寄与を差し引くこととしている。
【００６２】
これによって、除湿装置６の除湿能力以上の水蒸気を含む被測定ガス中の可燃性ガスの濃度を連続的に測定することが可能となる。
【００６３】
通常、除湿能力が不足する場合は、除湿装置６の除湿能力を増加させて解決する。例えば、冷却器３に二重管式熱交換器を使用している場合、規定の温度までガスを冷却するためには、冷却器の伝熱面積を増やす必要がある。しかし、伝熱面積を増やすと、ガスが冷却器を通過するのに要する時間が長くなるため、ガスが可燃性ガス濃度計２８に到達するまでの時間が長くなる。従って、指示計７４で可燃性ガス濃度を確認できるまでの遅れ時間が長くなる。しかし、本実施例であれば、不活性ガスを導入することから、冷却器を増やす必要がなくなる。よって、遅れ時間を悪化させることなく被測定ガス中の可燃性ガスの濃度を測定することができる。
【００６４】
また、可燃性ガス濃度が高い場合は、燃焼の恐れが生じる。そのため、何も対策を取らずに除湿装置６により水蒸気を除去すると、除湿装置６下流の配管内では、除去された水蒸気の分だけ可燃性ガス濃度が高くなり、燃焼の危険性が増すことになる。しかしながら本実施例では不活性ガスを導入するため、除湿装置６下流での可燃性ガス濃度が高くなることが抑制されるため、燃焼防止の観点からも有効である、との効果を奏する。
【００６５】
このような本実施例の可燃性ガス濃度測定装置や可燃性ガス濃度測定方法を原子炉に適用することにより、原子燃料の破損を伴う重大事故時のような大量の水蒸気を含む場合であっても、原子炉格納容器９１内の可燃性ガス濃度を連続的に測定することが可能となる。
【００６６】
また、不活性ガス導入装置１５の下流側かつ除湿器５の上流側に、冷却器３および気水分離器４を備えたため、導入される不活性ガスと被測定ガスとの混合が充分に行われ、より安定した可燃性ガス濃度の測定が可能となる。
【００６７】
更に、除湿装置６の下流側に設けられた温度計２１および湿度計２２と、温度計２１および湿度計２２から出力される測定値に基づいて除湿装置６における水蒸気の除湿能力を超過したか否かを判断し、超過していると判断されたときは除湿器５の除湿能力を下回るように不活性ガスの導入量を制御する流量調節機構７１を備えたことで、不要な不活性ガスの導入を行う必要がなくなるとともに、被測定ガス中の水蒸気量の変化に応じた安定した不活性ガスの導入が可能となるため、より安定した可燃性ガス濃度の測定が可能となる。
【００６８】
また、被測定ガスから除湿された凝縮水の量を測定する凝縮水計量器５４を備え、演算部６２において凝縮水計量器５４で測定された凝縮水の量に基づいて、可燃性ガス濃度計２８で得られる測定値から水蒸気量を補正することにより、より正確な可燃性ガス濃度を求めることが可能となる。
【００６９】
なお、本実施例では、可燃性ガス濃度計２８の部分における被測定ガスの流量は固定であり、第１演算装置７２にはあらかじめ流量情報が記憶されている、と仮定して演算処理を行っている。しかし、流量調節弁１１を流量調節器３０とし、流量計２４の信号を第２演算装置７３に入力することもでき、この場合には可燃性ガス濃度計２８部の流量を可変とすることができる。
【００７０】
＜実施例２＞  
本発明の可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の実施例２を図５を用いて説明する。図１乃至図４と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。以下の実施例においても同様とする。
【００７１】
上述の実施例１では、不活性ガスを除湿装置６の上流側から導入している。例えば、図１の例では、冷却器３に二重管式熱交換器を使用すると、不活性ガスが熱交換器中を移送される時間が長くなる。このため、除湿装置６出口において除湿装置６の除湿能力の超過を測定し、不活性ガスの導入量のフィードバック制御を行っても、実際に不活性ガスが導入されて効果が現れ始めるまでに一定の時間遅れ４４がある程度はどうしても生じてしまう。また、この時間遅れ４４は、第１演算装置７２，第２演算装置７３で可燃性ガス濃度の演算を行う際に誤差の要因となりかねない。
【００７２】
これに対し、図５に示す本実施例の可燃性ガス濃度測定装置９９Ａでは、不活性ガス導入装置１５Ａを除湿装置６の途中にて配管１Ａに接続されている。つまり、不活性ガス導入装置１５Ａの不活性ガス導入用配管１４Ａと配管１Ａとの接続部分の上流側に、冷却器３および気水分離器４を設けている。
【００７３】
なお、本実施例の可燃性ガス濃度測定装置９９Ａは、不活性ガス導入装置１５Ａと除湿装置６Ａ以外の構成、動作は前述した実施例１の可燃性ガス濃度測定装置９９の構成、動作と同じ構成であり、詳細は省略する。
【００７４】
本発明の可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の実施例２においても、前述した可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の実施例１とほぼ同様な効果が得られる。
【００７５】
また、不活性ガス導入装置１５の上流側に、冷却器３および気水分離器４を備えたことにより、不活性ガスの導入場所が、被測定ガスの除湿装置の通過に時間を要する冷却器３の下流となり、実施例１の装置に比べて応答性を速くすることができ、より正確な可燃性ガスの濃度測定が可能となる。
【００７６】
＜その他＞  
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【００７７】
例えば、可燃性ガス濃度測定装置９９を改良型沸騰水型軽水炉に適用した場合について説明したが、本発明の可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法の適用箇所は軽水炉に限定されず、水蒸気および可燃性ガスを含んだ雰囲気における可燃性ガスの濃度を測定する箇所に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１Ａ…配管
１Ｂ…配管
２…流路選択弁
３…冷却器
４…気水分離器
５…除湿器
６，６Ａ…除湿装置
７…ポンプ
８，９…圧力調節弁
１０…ポンプ
１１…流量調節弁
１２…不活性ガスボンベ
１３…逆止弁
１４，１４Ａ…不活性ガス導入用配管
１５，１５Ａ…不活性ガス導入装置
２１…温度計
２２…湿度計
２３…温度計
２４…流量計
２５…圧力計
２６…酸素濃度計
２７…水素濃度計
２８…可燃性ガス濃度計
２９…水位計
３０…流量調節器
４１…水蒸気量
４２…不活性ガス導入量
４３…除湿目標値
５１…凝縮水排出用配管
５２…凝縮水弁
５３…凝縮水移送弁
５４…凝縮水計量器（水量測定部）
５５…凝縮水排出弁
６０…コントローラ
６１…冷却水配管
６２…演算部
７１…流量調節機構
７２…第１演算装置
７３…第２演算装置
７４…指示計
９１…原子炉格納容器
９２…ドライウェル
９３…ウェットウェル
９９，９９Ａ…可燃性ガス濃度測定装置
【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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