(57)【要約】【課題】充填材よりも比重の小さい放射性廃棄物が収容内に混在する場合でも、放射性廃棄物を充填材で充填密閉でき、容器内の充填材の液位を人的負担を軽減して確実に感知できる液位感知装置、液位感知装置付き容器および充填材の充填システムを提供することにある。【解決手段】ドラム缶４０の上部を挿通穴４４と充填材の注入口４２とを有する蓋部４１で塞ぎ、挿通穴４４には昇降自在にスイッチ作動体１３を備えたフロート体１２を挿通させ、蓋部４１の下方に所定の間隔をおいて多数の貫通孔を有する浮上防止体１６を支持してドラム缶４０に内挿して、収容される放射性廃棄物の浮上を防ぐとともに、充填材がフロート体１２を浮上させると、スイッチ作動体１３がスイッチ１０を作動させて外部出力装置３０に信号を送るようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の収容容器に収容される放射性廃棄物を固型化するために、該容器内に充填される充填材の該容器内の液位を感知する液位感知装置であって、
外部出力装置に信号を送る、前記容器の外側に着脱可能なスイッチと、
挿通穴と充填材の注入口とを有し、前記容器の上部を塞ぐ蓋部と、
前記容器に内挿され、多数の貫通孔を有し、前記蓋部の下方に所定の間隔をおいて支持され、前記収容される放射性廃棄物の浮上を防ぐ浮上防止体と、
前記スイッチを作動させるスイッチ作動体を備え、該スイッチ作動体を前記充填材に浮上させるフロート体と、からなり、
前記フロート体は前記挿通穴を昇降自在に挿通する放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置。
【請求項２】
フロート体が伸縮可能な請求項１に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置。
【請求項３】
蓋部に平面方向回転自在に軸支される挟持体で、挿通穴を挿通しているフロート体が圧縮状態で挟持される請求項２に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置。
【請求項４】
蓋部と浮上防止体の間隔が変動可能な請求項１〜３のいずれか一の請求項に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置。
【請求項５】
放射性廃棄物を収容する有底筒状の容器と、該容器内充填材の液位感知装置からなり、前記液位感知装置は請求項１〜４のいずれか一の請求項に記載の液位感知装置である充填材液位感知装置付き放射能廃棄物収容容器。
【請求項６】
放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置と、充填材供給装置と、からなる充填材の充填システムであって、前記液位感知装置は請求項１〜４のいずれか一の請求項に記載の液位感知装置であり、前記供給装置は前記液位感知装置のスイッチが送る信号に応じて前記液位感知装置の取り付けられる容器への充填材の供給を止める充填材の充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容容器内に収容された放射性廃棄物を固型化するために、収容容器に充填される充填材の収容容器内の液位を感知するための液位感知装置、その装置を備えた収容容器、およびその装置を備えた充填液の充填システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の運転作業や点検工事などにより、使用した手袋、作業着や交換されたフィルタ、保温材、金属部品、樹脂部品など、様々な放射性廃棄物が発生する。これらの放射性廃棄物は放射能を低減させるため、所定の容器に収容され、モルタルなどで充填密閉され所定期間、厳重に保管されることになる。
【０００３】
図７に基づいて、収容容器に収容された放射性廃棄物の従来の収容方法を説明する。容器に放射性廃棄物が収容されるまでは人間が直接作業をすることができるが、収容後は放射能の影響があるので、充填作業などは隔離された専用室で行なわれ、人間が別室からカメラ監視、遠隔機械操作をする。まず、放射性廃棄物ｔは必要に応じて切断、圧縮、溶融され、所定の分別に従いドラム缶４０に収容され、蓋４１が取付けられる。その後、このドラム缶４０内に蓋４１の注入口４２から充填材（主にモルタルｍが用いられる）を充填して、放射性廃棄物ｔを固型化する。蓋４１には円滑に充填できるように空気抜き口４３が設けられている。モルタルｍは、すべての放射性廃棄物ｔを充填密閉する所定高さまでドラム缶４０内に充填されると、あふれないように充填が止められる。この充填を止めるタイミングは、収容されている放射性廃棄物ｔの放射能の影響が及ばない隔離されたモニター室から目視したり、モニター用カメラの画像で充填状況を確認しながら決定されている。そのため、過不足なく確実に充填するには目視でモルタルｍの液位を判断しなければならず、人的負担が大きく、また、さらなる確実性が求められるものである。
【０００４】
また、放射性廃棄物ｔにはモルタルｍよりも比重の小さいものも含まれていて、このような放射性廃棄物ｔはモルタルｍに浮いてしまい、そのままモルタルｍを充填して、固化させればモルタルｍの表面に放射性廃棄物ｔが露出し、放射性廃棄物ｔを充填密閉して固型化するという目的を達成することができない。
【０００５】
ドラム缶４０には、形、素材、体積などが異なる放射性廃棄物ｔが、混在して収容され、また収容量も一定ではない。したがって、あらかじめ設定した充填量でモルタルｍの充填を止める充填方法は適さない。即ち、ドラム缶４０に収容されている放射性廃棄物ｔの体積が大きい場合は、モルタルｍの充填量を減らしてモルタルｍとともに、放射性廃棄物ｔがドラム缶４０の外に流出させないようにする必要がある。一方で、この流出を防ぐためにモルタルｍの充填量を少なめに設定すれば、放射性廃棄物ｔをすべて充填密閉できない可能性がある。いずれの場合も危険なため、ドラム缶４０ごとにモルタルｍの充填量を決定しなければならず、液位の感知が必要である。
また、何らかの手段で収容される放射性廃棄物ｔをモルタルｍで充填密閉させなければならない。
【０００６】
容器内の液面レベル測定装置としては、例えば容器内の液体に浮かぶフロートを利用した装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置は、測定バーが取り付けられたフロートを液体に浮かせて、液面上に配置されたベースブロックに目盛バーと貫通孔を設け、この貫通孔に測定バーを遊貫させて構成される装置である。液面とともにフロートが上昇し、この時に目盛バーに対する測定バーの上昇を読み取り、液面のレベルを測定するものである。
【０００７】
この装置では、液面のレベルを確認するには目視が必要となり、人的負担が軽減されない。また、液体に固体が混合されている場合に、混合物が浮上するのを防止する機能もない。したがって、フロートの下に浮上した混合物が溜まれば、フロートの浮上高さが変化し、正確に液面レベルを測定することもできない。
【０００８】
比重がモルタルよりも小さい放射性廃棄物をモルタルで充填密閉させる方法としては、
二度、充填をして密閉する方法がある。この方法は、まず通常どおりにモルタルを充填して、そのままモルタルを固化させる。この状態では、固化したモルタル表面に放射性廃棄物が露出して固まっている。そこで、その上から再度、通常どおりにモルタルを充填すると放射性廃棄物はモルタルで固定されていて浮上できずに、二度目に充填したモルタルで密閉できる。
ただし、この方法では最初に充填したモルタルが固化するまで二度目の充填ができず、時間がかかり効率が悪い。
【０００９】
また、比重の小さい放射性廃棄物を比重の大きい、重い容器に収納して、その容器ごとドラム缶に収容してモルタルに浮かなくする手段もある。しかし、この方法では、浮上防止用の容器が必要となり、コスト高や作業が煩雑となる。
【特許文献１】特開２００２―１５６２７３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記したような従来技術の問題点を解決するためになされたものである。即ち、収容される放射性廃棄物に充填材よりも比重の小さい放射性廃棄物が混在する場合でも、放射性廃棄物を充填材で充填密閉でき、容器内の充填材の液位を人的負担を軽減して確実に感知できる液位感知装置、液位感知装置付き容器を提供することにある。さらに、容器内の充填材の液位を感知して、充填材の供給を止め、確実に充填材よりも比重の小さい放射性廃棄物を充填密閉して固型化でき、人的負担を軽減する充填材の充填システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置は、有底筒状の収容容器に収容される放射性廃棄物を固型化するために、該容器内に充填される充填材の該容器内の液位を感知する液位感知装置であって、外部出力装置に信号を送る、前記容器の外側に着脱可能なスイッチと、挿通穴と充填材の注入口とを有し、前記容器の上部を塞ぐ蓋部と、前記容器に内挿され、多数の貫通孔を有し、前記蓋部の下方に所定の間隔をおいて支持され、前記収容される放射性廃棄物の浮上を防ぐ浮上防止体と、前記スイッチを作動させるスイッチ作動体を備え、該スイッチ作動体を前記充填材に浮上させるフロート体と、からなり、
前記フロート体は前記挿通穴を昇降自在に挿通するようにしたものである。
【００１２】
請求項２に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置は、請求項１に記載の液位感知装置において、フロート体を伸縮可能としたものである。        
【００１３】
請求項３に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置は、請求項２に記載の液位感知装置において、蓋部に平面方向回転自在に軸支される挟持体で、挿通穴を挿通しているフロート体が圧縮状態で挟持するようにしたものである。
【００１４】
請求項４に記載の放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置は、請求項１〜３のいずれか一の請求項に記載の液位感知装置において、蓋部と浮上防止体の間隔を変動可能としたものである。
【００１５】
請求項５に記載の充填材液位感知装置付き放射性廃棄物収容容器は、放射性廃棄物を収容する有底筒状の容器と、該容器内充填材の液位感知装置からなり、前記液位感知装置は請求項１〜４のいずれか一の請求項に記載の液位感知装置としたものである。
【００１６】
請求項６に記載の充填材の充填システムは、放射性廃棄物収容容器内充填材の液位感知装置と、充填材供給装置と、からなる充填材の充填システムであって、前記液位感知装置は請求項１〜４のいずれか一の請求項に記載の液位感知装置であり、前記供給装置は前記液位感知装置のスイッチが送る信号に応じて前記液位感知装置の取り付けられる容器への充填材の供給を止めることとしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の液位感知装置は、容器に充填される充填材の液位上昇にともなってフロート体が、蓋部の挿通穴を上昇する単純な構造なので、確実に液位を感知することができる。そして、フロート体に備わったスイッチ作動体によってスイッチが作動して外部出力装置が起動するので、この起動で所定の液位まで充填材が充填されたことを知ることができる。
【００１８】
また、浮上防止体は充填材のみ通し、放射性廃棄物は通り抜けることができないので、これより上に放射性廃棄物は浮上できず、放射性廃棄物の充填密閉が可能となる。即ち、人的負担が軽く、容器内の液位感知性能に優れ、また、放射性廃棄物の充填密閉ができる。
【００１９】
そして、容器の外側に取り付けられるスイッチは、着脱できるので使い捨てにならず、何度も使用でき、大きなコスト削減となる。また、スイッチの取り付け位置を変えることなどで容易にスイッチが作動する液位を設定することができる。
【００２０】
請求項２に記載の液位感知装置は、フロート体が伸縮可能となっている。したがって、この装置を搬送、保管するときなどは重ね置きしても、フロート体が縮んで、かさばらずにスペースを削減することができる。また、モルタルの充填が完了して固型化した後、ドラム缶は数段に縦積みされるが、このときフロート体が蓋部から突出していても縦積みされると縮んで邪魔にならず、スペースの削減ができ、また、安定するので安全である。
また、人的負担が軽く、容器内の液位感知性能に優れ、放射性廃棄物の充填密閉ができる装置である。
【００２１】
請求項３に記載の液位感知装置は、蓋部に平面方向回転自在に軸支された挟持体に、伸縮可能なフロート体が挿通穴に挿通しつつ圧縮した状態で挟持される。したがって、さらにフロート体を圧縮した状態にすることができ、この装置の搬送、保管などのスペースをさらに削減できる。また、フロート体を小さく圧縮できるので、より長いフロート体を使用することができ、蓋部からのフロート体の突出長さを大きくすることができる。
また、人的負担が軽く、容器内の液位感知性能に優れ、放射性廃棄物の充填密閉ができる装置である。
【００２２】
請求項４に記載の液位感知装置は、蓋部と浮上防止体の間隔を変動可能とした。これにより、放射性廃棄物が浮上する上限を容易に変更することができる。収容する放射性廃棄物の種類、量などに応じて、この上限をすぐに変えることができ作業効率が上がる。また、装置の共用可能性が大きくなり、コストの削減効果が大きくなる。
また、人的負担が軽く、容器内の液位感知性能に優れ、放射性廃棄物の充填密閉ができる装置である。
【００２３】
請求項５に記載の充填材液位感知装置付き放射性廃棄物収容容器は、充填材の液位にともなってスイッチ作動体が浮上する単純構造で、確実に液位を感知することができる。そして、フロート体に備わったスイッチ作動体によってスイッチが作動して外部出力装置が起動するので、この起動で所定の液位まで充填材が充填されたことを知ることができる。
また、浮上防止体より上に放射性廃棄物は浮上できず、放射性廃棄物の充填密閉が可能となる。即ち、人的負担が軽く、容器内の液位感知性能に優れ、また、放射性廃棄物の充填密閉ができる。
【００２４】
請求項６に記載の充填材の充填システムは、液位を確実に感知する液位感知装置が所定の液位に達した時に信号を発し、この信号を受けて充填材の供給を停止するので、収容される放射性廃棄物の量や種類などにかかわらず、過不足なく充填でき確実に放射性廃棄物を固型化できる。また、自動化して充填作業ができるので人的負担も軽減できる。さらに、浮上防止体より上に放射性廃棄物は浮上できず、放射性廃棄物の充填密閉が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る液位感知装置１の実施形態を図１、２に基づいて説明する。
液位感知装置１は、スイッチ１０と、蓋部４１と、フロート体１２と、浮上防止体１６と、連結体１５と、から構成される。
スイッチ１０は放射性廃棄物ｔが収容されるステンレス鋼製のドラム缶４０または蓋部４１の外側に取り付けられる。このスイッチ１０は外部出力装置３０（例えば、電球、アラーム、振動体など）に信号を送り、外部出力装置３０を起動させる。
【００２６】
蓋部４１はモルタルｍを充填するための注入口４２、空気抜き穴４３、挿通穴４４を有している。蓋部４１の下方には、連結体１５によって蓋部４１と連結されている浮上防止体１６が配置されている。挿通穴４４には、スイッチ作動体１３を上に、中空体１４を下に配置したフロート体１２が、昇降自在に挿通している。そして、浮上防止体１６をドラム缶４０に内挿して、蓋部４１をドラム缶４０の上部を塞ぐように取り付ける。浮上防止体１６は金網であり、この網目は、モルタルｍは通すが、収容された放射性廃棄物ｔは通さない大きさに設定する。また、浮上防止体１６は、この放射性廃棄物浮上防止機能を有していれば、その他のものも用いることができ、例えば、樹脂製の多孔板などを使用できる。この浮上防止体１６はドラム缶４０の内径とほぼ同じ外径として、周縁からの放射性廃棄物の浮上も防止する。
【００２７】
浮上防止体１６の配置位置は、連結体１５を伸縮させることで調節できる。収容する放射性廃棄物ｍの種類、量などによって適宜、この長さを調節する。もちろん、この調節ができずに位置を固定した構造にしてもよい。この実施形態では、一端を蓋部４１に溶接した連結体１５と一端を浮上防止体１６に溶接した連結体１５の他端部同士を結束体２１で束ねて、ロック機構を有し、伸縮できるようにしている。この伸縮ロック構造は、図５に示すように結束体２１で束ねた一対の連結体１５の対向する面を相互にのこぎり状にしたものである。伸縮ロック構造はこの構造に限定されず、同様機能を有するものを採用することができる。
また、連結体１５の数や配置は適宜、決定すればよく、コストや安定性を考えると２〜６箇所、好ましくは３〜４箇所で円周方向均等に配置するのがよい。
【００２８】
挿通穴４４には上端のみを大径化した円柱状のフロート体１２が昇降自在に挿通する。このフロート体１２は上部がスイッチ作動体１３で、下部は樹脂製の中空体１４となっており、この中空体１４の浮力により、フロート体１２が充填されるモルタルｍに浮くようになっている。これらの形状、大きさなどは適宜、決定する。また、フロート体１２を浮かせることができれば、中空体１４でなくてもよく、例えば発泡スチロールなどでもよい。
また、フロート体１２の上端のみを大径化しているのは、フロート体１２が挿通穴４４に落ち込んでしまうのを防ぐためである。フロート体１２が、蓋部４１と浮上防止体１６の間隔よりも長い場合は、この大径化した部分を設けなくともよい。
【００２９】
つぎに、液位感知装置１が液面を感知するしくみについて説明する。ドラム缶４０に放射性廃棄物ｔが収容された後に、液位感知装置１が取り付けられる。つまり、蓋部４１がドラム缶４０の上部を塞ぐように取り付けられる。放射性廃棄物ｔを固型化するためにモルタルｍが蓋部４１の注入口４２から充填される。モルタルｍがドラム缶４０内に充填されると、浮上防止体１６を通り抜けて徐々にモルタルｍが上昇してくる。
モルタルｍは浮上防止体１６を通り抜けることができるが、収容された放射性廃棄物ｔは通り抜けることができないので、放射性廃棄物ｔは浮上防止体１６より上には浮上しない。
【００３０】
モルタルｍが充填されるにつれて、フロート体１２がモルタルｍの液位とともに浮上する。そして、モルタルｍが浮上防止体１６より上面に達し、収容された放射性廃棄物ｔがモルタルｍで完全に充填密閉する位置でフロート体１２のスイッチ作動体１３がスイッチ１０を作動させる。このスイッチ１０は、機械式、電気式、光学式、磁気式など、フロート体１２の上昇によりスイッチが作動し、外部出力装置３０に信号を送ることができれば特に、限定されない。スイッチ１１の作動により、外部出力装置３０が起動して作業者は所定の位置までモルタルｍが充填されたことを認識できる。
【００３１】
外部出力装置３０を感知ランプ、警告アラームや警告振動体などにすれば、作業者は所定の位置までモルタルｍが充填されたことをこれらの装置３０によって知ることができ、これに基づいてモルタルｍの充填を止めればよい。つまり、常時、充填状況を確認していなくても、確実にモルタルｍの充填をすることができ、人的負担も軽減される。そして放射性廃棄物ｔはモルタルｍで充填密閉される。
もちろん、従来どおり監視カメラや監視室からの目視と併用して、更に確実性を向上させることもできる。
【００３２】
モルタルｍの充填が完了したドラム缶４０は、その状態でモルタルｍが固まり、収容された放射性廃棄物ｔが固型化されることになる。そして、所定の保管場所へ搬送されて所定期間、厳重に保管されることになる。
このとき、フロート体１２はモルタルｍ表面に固定されている。固型化した後は、ドラム缶は数段に縦積みされて、搬送、保管されるので、フロート体１２が伸縮可能であれば、フロート体１２が蓋部４１から突出していても縦積みされると縮んで邪魔にならず、スペースの削減ができ、また安定するので安全である。
【００３３】
この伸縮するフロート体１２の実施例としては、図３に示すような構造がある。これは、上部を大径化した円柱状のスイッチ作動体１３として下部を伸縮性のある中空体１４としたフロート体１２である。中空体１４は樹脂を蛇腹状に成型した。伸縮可能としてもフロート体１２が浮上してスイッチ１０に接触してもスイッチ１０を作動できない程柔らかくならないように、固さを設定する。その他、一般的な伸縮構造や伸縮性を有する素材を用いることができる。
また、フロート体１２の上部だけでなく、下部も大径化して挿通穴４４から完全に抜けないようにすることもできる。
【００３４】
また、図４に示すように伸縮可能なフロート体１２を、蓋部４１に平面方向回転自在に軸支されたコ字状の挟持体２２で圧縮状態で挟持することもできる。この構造にした場合は、ドラム缶４０を運搬する時は圧縮状態としておき、モルタルｍを充填する時には挟持体２２をフロート体１２から外して、フロート体１２を伸ばしておく。そのため、運搬時でもフロート体１２が邪魔にならず、モルタルｍ充填時には、遠隔機械操作などで挟持体２２を外すことも可能となる。
【００３５】
また、このスイッチ作動体１３を目立つ形状や色彩として指標とし、挿通穴４４から作動体１３が突出した時点をモルタルｍの充填完了時となるようにフロート体１２を設定すれば、スイッチ１０がなくても、作動体１３の突出だけを確認するだけで、確実に液位を感知でき、また人的負担も比較的軽い。
【００３６】
つぎに、本発明に係る充填材液位感知装置付き放射性廃棄物収容容器を図１、２に基づいて説明する。この容器は放射性廃棄物ｔを収容するドラム缶４０と、本発明に係る液位感知装置１と、から構成される。放射性廃棄物ｔの種類などによって、液位感知装置１を適宜、選択すればよい。
液位を感知するしくみ、放射性廃棄物ｔを充填密閉するしくみは、本発明に係る液位感知装置１の実施形態と同様である。
【００３７】
つぎに、本発明に係る充填材の充填システムについて図６に基づいて説明する。この充填システムは、本発明に係る液位感知装置１と、この液位感知装置１のスイッチ１０に連動する充填材供給装置５１から構成される。放射性廃棄物ｔの収容されたドラム缶４０内でモルタルｍが所定の位置まで充填されたことを液位感知装置１が感知すると、スイッチ１０が信号eを充填材供給装置５１に送り、この信号eを受けて充填材供給装置５１はモルタルｍの供給を停止するようになっている。
スイッチ１０の取付け位置は、供給途中の残留モルタルｍの量やタイムラグなどを考慮して、モルタルｍの液位が浮上防止体１６の上の所定の位置にきた時にスイッチ１０が作動するように決定される。
【００３８】
所定の位置までモルタルｍが充填されると、自動的にモルタルｍの供給が停止するので、人的負担が軽く、しかも確実にモルタルｍを充填することができる。そして、放射性廃棄物ｔを充填密閉できる。もちろん、監視カメラや目視と併用してさらに確実性を向上させるように用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る液位感知装置の第一の実施形態の構造を示す斜視図である。
【図２】第一の実施形態の液位感知装置の使用状況を示す概要図である。
【図３】本発明に係るフロート体の例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るフロート体と挟持体の拡大概要図である。
【図５】本発明に係る連結体の伸縮構造を示す拡大概要図である。
【図６】本発明に係る充填材の充填システムの概要図である。
【図７】従来の充填材を充填する方法を示す概要斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  液位感知装置    １０  スイッチ    １２  フロート体
１３  スイッチ作動体    １４  中空体      １５  連結体
１６  浮上防止体      ２１  結束部    ２２  挟持体  
３０  外部出力装置
４０  放射性廃棄物収容容器（ドラム缶）    ４１  蓋部
４２  注入口    ４３  空気抜き口    ４４  挿通穴
５１  充填材供給装置
【図１】
2005227034.tif 000003
【図２】
2005227034.tif 000004
【図３】
2005227034.tif 000005
【図４】
2005227034.tif 000006
【図５】
2005227034.tif 000007
【図６】
2005227034.tif 000008
【図７】
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