(57)【要約】【課題】  スラリー状や粘度の高い微量の放射性溶液を採取する場合に、採取針を用いる採取装置では、採取針が閉塞してしまうおそれがあるので、スラリー状等の放射性溶液を、代表性を確保しながら微量の試料を採取できるようにする放射性溶液の採取装置を提供する。【解決手段】  弁箱11に、連通路13が形成された弁体12を回動自在に収容させ、この連通路13を弁箱11に形成された入口路11aと出口路11bに一致する連通位置と、弁箱11に取り付けられたシリンダヘッド部14のシリンダ14aとガイドシリンダ14b、サブシリンダ14cに一致する採取位置とに位置するようにする。サブシリンダ14cの外側部にジャグホルダ15を設けてジャグ16を着脱自在とすると共に、シリンダ14a内を摺動するピストン17を連通路13とサブシリンダ14cに挿抜可能として、連通路13に滞留した試料をジャグ16に押し出す。【選択図】        図１
2007263850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性溶液を試料として採取する放射性溶液の採取装置において、
放射性溶液を循環させる循環経路中に配して、この循環経路と一致した状態の連通位置と、不一致状態の採取位置とに切り替えられる連通路を備えた弁体と、
前記連通路が採取位置にある状態で、この連通路に挿抜自在なピストンと、
前記ピストンの出口側に設けた容器保持手段とからなり、
前記容器保持手段に採取容器を保持させた状態で、前記連通路を採取位置に位置させ、前記ピストンをこの連通路に挿入して前記出口側から連通路内に滞留した放射性溶液を採取容器に押し出すことを特徴とする放射性溶液の採取装置。
【請求項２】
前記弁体がこの弁体を収容させた弁箱に対して回動することにより、前記連通路を、連通位置と採取位置とに切り替わることを特徴とする請求項１に記載の放射性溶液の採取装置。
【請求項３】
前記弁体がこの弁体を収容させた弁箱に対して摺動することにより、前記連通路を、連通位置と採取位置とに切り替わることを特徴とする請求項１に記載の放射性溶液の採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射性廃棄物を含有した溶液、特にスラリー状や粘度の高い溶液を検査・測定のための試料を採取するのに適した放射性溶液の採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
再処理施設やMOX燃料加工施設の燃料サイクル施設等、核燃料取扱施設では、それぞれの工程の管理や物質収支を管理するために、各工程における試料を採取して放射性物質の濃度等を検査・測定することが行われている。採取する試料は微量でよく、このため、従来の採取装置は、例えば図４に示すように、ジャグ１と称される広口の開口部がゴム材による栓２によって密閉されているサンプル瓶が用いられている。採取場所には予めサンプリングヘッド３が設けられており、このサンプリングヘッド３は採取針3aとこの採取針3aの周囲を覆う状態に配されたジャグガイド3bとを備えた構造とされている。採取の方式としては、主としてエアリフト方式と図４に示したダイレクト方式とが採用されており、いずれも前記ジャグガイド３にジャグ１を挿入して、前記採取針3aを栓２に突き通して行われる。採取針3aを抜去すると栓２はゴムの弾性によって採取針3aが貫通した部分は閉塞される。なお、ダイレクト方式の場合には、採取すべき試料を収容した槽４に連通させてあるガイド管５の先端に前記採取針3aが取付られ、ジャグ１の内部が負圧とされて、圧力差により試料がジャグ１に吸引されて採取されるようにしてある。また、採取される試料の代表性を確保するためには、採取すべき溶液の循環状態を維持させて、常時、当該時における試料を採取できるようにしてある。
【０００３】
ところで、汚水を採取するためのサンプリング用のボール弁として、特許文献１には、中心を貫通する連通孔を備え回転することにより、入力ポートと出力ポートとを連通させるものであって、入力ポートと出力ポートの中心線と略直角をなす中心線に設けられたエア抜きポートとサンプリング採取ポートを有し、入力ポートから出力ポートへ汚水を流している状態で、ボール弁体を回転させ連通孔によりエア抜きポートとサンプル採取ポートとを連通させ、連通孔内に蓄えられている汚水をサンプル採取ポートから流出させるようにした構造が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６９７２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の採取針3aによる採取装置では、採取対象となる放射性溶液がスラリー状のものである場合には固形部が、この採取針3aを閉塞してしまうおそれがある。特に、放射性廃棄物を焼却した焼却灰を含む溶液では採取針3aの閉塞が甚だしく、十分な採取を行えないおそれがある。このため、対象液をノズルから重力流により採取したり、循環経路の一部に採取管を分岐させ、この採取管から採取するようにすることが考えられる。しかし、採取される試料にはその時点における対象液に関して代表性が備えられていなければならない。ところが、重量流による場合には、前記ノズル内に、循環させる場合には分岐させた採取管に、それぞれ対象液が残留してしまい、対象液を大量に採取して、代表性を確保しなければならないおそれが生じる。
【０００６】
他方、特許文献１に開示されたサンプリング用のボール弁では、試料となる対象液の循環経路に配設した場合でも代表性が確保される。しかし、このボール弁は汚水の採取に用いられるものであるため、大気中に配設した場合でも、特に問題は生じない。ところが、対象液が放射性を備えている溶液では大気中での採取は行えず、グローブボックス等の気密室内で、しかも、作業者が直接扱うことができない状況で対象液を採取しなければならず、極力自動化されて採取できるようにすることが望ましい。
【０００７】
そこで、この発明は、代表性を確保して微量の対象液を採取することができると共に、作業者が扱わなくても、極力採取の自動化を図れるようにした、放射性溶液の採取装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る放射性溶液の採取装置は、放射性溶液を試料として採取する放射性溶液の採取装置において、放射性溶液を循環させる循環経路中に配して、この循環経路と一致した状態の連通位置と、不一致状態の採取位置とに切り替えられる連通路を備えた弁体と、前記連通路が採取位置にある状態で、この連通路に挿抜自在なピストンと、前記ピストンの出口側に設けた容器保持手段とからなり、前記容器保持手段に採取容器を保持させた状態で、前記連通路を採取位置に位置させ、前記ピストンをこの連通路に挿入して前記出口側から連通路内に滞留した放射性溶液を採取容器に押し出すことを特徴としている。
【０００９】
例えば、試料を採取すべき放射性溶液等の対象液を貯留させた貯槽に、循環経路を形成する配管を接続させ、この配管の途中にこの採取装置を設ける。前記弁体を連通位置に位置させて、循環経路を介して対象液を循環させる。これにより、前記連通路を貯槽に貯留された対象液が流通する。適宜時間を循環させたならば、循環動作を停止させ、前記弁体を切り替えて連通路を採取位置に位置させる。この状態で前記ピストンを摺動させて連通路に挿入させれば、この連通路に残留した対象液が出口側から押し出されるから、この出口側に保持させた前記採取容器に対象液が流入して採取されることなる。
【００１０】
対象液の採取後には、前記連通路を連通位置に位置させて、循環経路を連通させる。そして、前記貯槽内の対象液を排出した後に、貯槽内に洗浄水を貯留させ、循環経路を循環させれば洗浄することができ、次に貯槽に供給される対象液を、代表性を確保して採取することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る放射性溶液の採取装置は、前記弁体がこの弁体を収容させた弁箱に対して回動することにより、前記連通路を、連通位置と採取位置とに切り替わることを特徴としている。
【００１２】
前記弁体の回動により連通路の切り替えを行うようにした構造で、いわゆるボール弁の構造と類似した構造を採用するものである。
【００１３】
また、請求項３の発明に係る放射性溶液の採取装置は、前記弁体がこの弁体を収容させた弁箱に対して摺動することにより、前記連通路を、連通位置と採取位置とに切り替わることを特徴としている。
【００１４】
前記弁体の摺動により連通路の切り替えを行うようにした構造で、弁体に連通路を形成したゲート弁の構造と類似した構造を採用するものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る放射性溶液の採取装置によれば、循環経路を構成する弁体の連通路に滞留した対象液を採取できるようにしたものであるから、採取された試料に対象液の代表性を確保させることができ、極力正確な検査・測定を行うことができる。しかも、ピストンによって試料を連通路から押し出すようにしたから、対象液が循環経路を流動できるものであればスラリー状のものや粘度の高いものであっても容易に採取することができる。しかも、流通路に滞留した量のみを採取するから、多量に採取することがなく採取容器が大型化させることもない。このため、被爆管理や採取容器の搬送を容易にし、搬送の自動化のための装置機器を簡単な構造とすることができる。さらに、連通路を循環経路に連通させた状態で、洗浄水を流通させることにより循環路内を容易に洗浄することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明に係る放射性溶液の採取装置によれば、弁体の回動操作により連通路の位置を切り替えられるから、この切替操作を簡単な構造で行わせることができる。
【００１７】
また、請求項３の発明に係る放射性溶液の採取装置によれば、弁体の摺動操作により連通路の位置を切り替えられるから、連通路を確実に連通位置と採取位置とに位置させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る放射性溶液の採取装置を以下に説明する。
【００１９】
図１及び図２にこの採取装置10の構造の概略を示してある。この採取装置10は弁箱11とこの弁箱11に収容された弁体12とを主体として構成されている。この弁体12は弁箱11に対して、図１において紙面を貫く方向を軸として回動可能に設けられている。この弁体12は球体あるいは円柱に形成されており、図１及び図２に示すように、中心を通る径方向に連通路13が形成されている。また、弁箱11と弁体12との間には、適宜なシール材12aが介在されて、弁体12の回動を円滑に行えるようにすると共に、これら弁箱11と弁体12との間の気密性を確保してある。
【００２０】
前記弁箱11には入口路11aと出口路11bとが透孔によって形成されており、これら入口路11aと出口路11bの方向を一致させると共に、弁体12の回動位置によって前記連通路13と連通することができるようにしてある。また、弁箱11にはシリンダヘッド部14が着脱自在に取り付けられている。このシリンダヘッド部14のシリンダ14aの方向は、前記入口部11aと出口部11bとの方向と交差する方向とされると共に、弁体12の位置によって連通路13と連通することができるようにしてある。すなわち、弁体12にはこのシリンダ14aと一致させた透孔によりガイドシリンダ14bが形成されており、他方、このガイドシリンダ14bの延長上であって、弁体12を挟む位置にサブシリンダ14cが形成され、連通路13がこれらガイドシリンダ14bとサブシリンダ14cとに一致するようにしてある。また、このシリンダ14aの内径は、連通路13の内径よりも小さくしてある。さらに、シリンダヘッド部14が取り付けられた部分と反対側の部分には、容器保持手段としてジャグホルダ15が設けられており、採取容器であるジャグ16がこのジャグホルダ15に着脱自在とされている。なお、後述するようにジャグ16には試料が供給されることになるが、供給されるに際して円滑に行われるように、ジャグ16内の空気が排出される構造としたり、ジャグ16の胴部の一部を蛇腹状に形成して試料の供給時にはこの蛇腹の部分が伸長する構造とすることが好ましい。
【００２１】
そして、前記シリンダ14aに摺動自在にピストン17が収容されており、このピストン17がシリンダ14aから突出する方向に摺動する時には、図２に示すように、ガイドシリンダ14bから連通路13に挿入され、さらに前記サブシリンダ14cに挿入されてピストンヘッドが前記ジャグ16の開口部に到達するようにしてある。
【００２２】
図３は前記採取装置10を実装する場合の一例を示す系統図で、例えば放射性廃棄物の焼却灰を地下に埋設処理する場合には、この焼却灰を貯槽20にて攪拌装置21によって攪拌しながら処理水に溶融させ、その放射性溶液をドラム缶等の処理容器22に供給し、モルタルを充填しながら攪拌して固化させた後、この処理容器22を地下に埋設する。このとき、貯槽20内の放射性溶液を対象液として採取する場合には、この対象液を貯槽20との間で循環させる循環配管23を、接続させる。この循環配管23には取水弁24を接続させ、この取水弁24の下流側に循環ポンプ25と採取装置10、戻し弁26とが順に接続されている。
【００２３】
以上により構成されたこの発明に係る放射性溶液の採取装置の作用を、図３に示した貯槽20内の放射性溶液を採取する場合を例として、以下に説明する。
【００２４】
前記取水弁24と戻し弁26を開放し、採取装置10の前記弁体12を連通路13が弁箱11の入口路11a及び出口路11bと一致する状態、すなわち連通位置に位置させ、前記循環ポンプ25を作動させる。これにより、貯槽20内の放射性溶液は循環配管23を流動して循環する。しかも、貯槽20内で攪拌されているから、濃度が均一となって循環する。適宜時間を循環させたならば、図１及び図２に示すように、採取装置10の前記ジャグホルダ15にジャグ16を保持させ、前記循環ポンプ25を停止させる。そして、前記弁体12を回動させて、図２に示すように、連通路13が前記ガイドシリンダ14bとサブシリンダ14cとに一致する状態とする。この状態で、循環配管23はこの採取装置10によって閉じられた状態となり、連通路13が採取位置に位置することになる。この採取位置にある状態で、前記ピストン17をシリンダ14aに対して摺動させて前進させると、ピストン17が連通路13に挿入され、連通路13に滞留していた放射性溶液が連通路13から押し出される。押し出された放射性溶液は、シリンダ14aの反対側のジャグホルダ15に保持されているジャグ16に流入することになり、試料が採取される。
【００２５】
そして、ピストン17を後退させて、連通路13とガイドシリンダ14bとから抜去し、弁体13を連通位置まで回動させる。他方、試料を収容したジャグ16はジャグホルダ15から取り外して、密閉した後、所定の検査装置等へ搬送する。その後、前記循環ポンプ25を作動させると、循環配管23を循環する。貯槽20内の放射性溶液を前記処理容器22に排出した後、貯槽20に洗浄水を供給すれば、循環配管23を洗浄水が流れることになって、循環配管23内も洗浄され、併せて連通路13内も洗浄される。したがって、いずれの箇所にも放射性溶液が残留することがない。
【００２６】
以上に説明した実施形態では、弁体12が図１及び図２において紙面を貫く方向を軸として回動することにより連通路13が連通位置と採取位置とに位置する構造として説明したが、弁体12を弁箱11に対して摺動させることにより連通路13を連通位置と採取位置とに切り替える構造とすることもできる。例えば、図１において、弁体12を弁箱11に対して紙面を貫く方向に摺動自在とし、前記シリンダヘッド部14とシリンダ14a、ガイドシリンダ14bとを図１において入口路11aの背部に、前記サブシリンダ14cを同図において出口路11bの背部に、それぞれ配設し、弁体12の前記方向の摺動によって連通路13が図１に示すように入口路11a及び出口路11bとに連通する連通位置と、前記シリンダ14a及びサブシリンダ14cとに連通する採取位置とに位置する構造とする。そして、前記ジャグホルダ15を前記サブシリンダ14cの外側部に設けて、ジャグ16を保持できるようにする。この弁体12の摺動によって連通位置と採取位置とを切り替わる構造とする場合には、弁体12を回動させる必要がないから、球形や円柱形のように、断面円形となる形状とする必要が無く、断面矩形等の形状とすることができて、弁体12の成形加工が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明に係る放射性溶液の採取装置によれば、採取装置の弁体に形成された連通路内に滞留した対象液のみを採取することになるから、微量の試料を採取する場合に適し、しかも、ピストンによって押し出すことによるから、固形分を含んだスラリーや粘性流体であっても採取することができ、不溶解性の放射性物質を含む放射性溶液を採取するのに適した採取装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明に係る放射性溶液の採取装置の構造を示す概略図で、連通路が連通位置にある状態を示している。
【図２】この発明に係る放射性溶液の採取装置の構造を示す概略図で、連通路が採取位置にある状態を示している。
【図３】この発明に係る放射性溶液の採取装置を実装する場合の一例を示す系統図である。
【図４】従来の採取装置の一例を示す図で、ダイレクト方式によるものを示している。
【符号の説明】
【００２９】
10  採取装置
11  弁箱
11a  入口路
11b  出口路
12  弁体
13  連通路
14  シリンダヘッド部
14a  シリンダ
14b  ガイドシリンダ
14c  サブシリンダ
15  ジャグホルダ(容器保持手段)
16  ジャグ(採取容器)
17  ピストン
20  貯槽
22  処理容器
23  循環配管
25  循環ポンプ
【図１】
2007263850.tif 000003
【図２】
2007263850.tif 000004
【図３】
2007263850.tif 000005
【図４】
2007263850.tif 000006