抽気エゼクターおよび放射性物質取扱い施設
【課題】抽気エゼクター内部に固形分の付着を抑制し、付着した固形分を除去し、抽気性能を維持できるようにした抽気エゼクターを提供する。
【解決手段】駆動水３を噴射させるエゼクターノズル２１と、吸入室２２と、駆動水３とともに気体が流れる円筒状のディフューザ２３とから構成された抽気エゼクター２において、ディフューザ２３の流路入口端面２３ａに対向した位置に洗浄水ノズル６ａが臨むように洗浄水配管６を設け、抽気エゼクターの運転中に洗浄水３ａ（７）を洗浄水ノズル６ａからディフューザの流路入口端面２３ａに供給する。
【解決手段】駆動水３を噴射させるエゼクターノズル２１と、吸入室２２と、駆動水３とともに気体が流れる円筒状のディフューザ２３とから構成された抽気エゼクター２において、ディフューザ２３の流路入口端面２３ａに対向した位置に洗浄水ノズル６ａが臨むように洗浄水配管６を設け、抽気エゼクターの運転中に洗浄水３ａ（７）を洗浄水ノズル６ａからディフューザの流路入口端面２３ａに供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、駆動源に水を使用した抽気エゼクターおよびこの抽気エゼクターを使用する放射性物質取扱い施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所等の放射性物質取扱い施設で発生する放射性廃液の処理法としてセメント固化方法が知られている。このセメント固化方法とは、廃液を濃縮したあと乾燥させ、残った固形分にセメントを加えて固化する方法である。このセメント固化方法では、図４のシステム系統図で示すように、濃縮された廃液を乾燥機１で乾燥させる過程で生じた蒸気を抽気エゼクター２で引いている。
【０００３】
この抽気エゼクター２の一般的な構成は図５の模式図で示すように、エゼクターノズル２１、吸入室２２および円筒状のディフューザ（またはテール、ベンチュリー、スロートと呼ばれることもある）２３から構成されている。そして、図４の循環水槽４に付帯されている図示しないポンプによって供給された高圧の駆動水３をエゼクターノズル２１からディフューザ２３に向けて高速度で噴射することにより、負圧になった吸入室２２に空気やガスを吸引し、その空気やガスを駆動水３によって循環水槽４に排出するように機能する。
【０００４】
ところで、運転中の乾燥機１の内部には廃液から蒸発した蒸気の他に風に舞う細かな粉状の固形分が充満しているため、抽気エゼクター２に駆動水３を流してエゼクターノズル２１周囲の吸入室２２を負圧にすると、本来除去すべき蒸気以外に、粉状の固形分も一緒に吸入室２２内に引いてしまう。吸入室２２内に混入した粉状の固形分５は一緒に引かれた蒸気によって湿った状態になり、ディフューザ２３の流路入口部に付着し次第に大きくなって図５のように積もった状態になる。固形分５が図５のように積もると、ディフューザ２３の流路入口部を狭め、抽気エゼクター２の負圧にする性能すなわち抽気性能を低下させる。この結果、乾燥機１から吸込される空気吸入流量が減少する不具合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５５４１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に示す従来の抽気エゼクター２には、抽気性能を維持するために抽気エゼクター内部に固形分の付着を抑制する対策や、付着した固形分を洗浄するような対策は講じられていない。
【０００７】
そこで、本発明の実施形態は、湿った空気（蒸気）とともに吸引される粉状の固形分が抽気エゼクター内部に付着するのを抑制し、所望の抽気性能を維持できるようにした抽気エゼクター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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る抽気エゼクターは、駆動水を噴射するエゼクターノズルと、気体を吸引する吸入室と、吸引した気体を駆動水により排出側に導く円筒状のディフューザとから構成された抽気エゼクターにおいて、前記ディフューザの流路入口端面に洗浄水を噴射する洗浄水ノズルを有する洗浄水配管を設け、抽気エゼクターの運転中に洗浄水を前記洗浄水ノズルから前記ディフューザの流路入口端面に向けて噴射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、乾燥機から蒸気とともに吸込まれた粉状の固形分が抽気エゼクターのディフューザの流路入口に付着することがなくなり、固形分の付着による抽気エゼクターの抽気性能の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る抽気エゼクターを示す図であり、（ａ）は主要部の概念構成図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面を矢視方向に見た断面図。
【図２】模擬固形分を付着させた場合と付着させなかった場合の吸入空気量の違いを示す図。
【図３】本発明の実施形態２に係る抽気エゼクターの主要部の構成図。
【図４】従来技術の抽気エゼクターを使用した放射性物質取扱い施設のシステム構成図。
【図５】流路に模擬固形分を付着させたときの抽気エゼクターの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
なお、各図を通して共通する部品には同一符号を付けて、重複する説明は適宜省略するものとする。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、本実施形態１に係る抽気エゼクターを示す図であり、（ａ）は主要部の概念構成図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面の矢視図である。
【００１３】
本実施形態１に係る抽気エゼクター２Ａは、駆動水３を噴射させるエゼクターノズル２１と、乾燥機１で発生した蒸気や粉状固形分を吸入する吸入室２２と、吸入室２２内の蒸気や粉状固形分を駆動水３によって導き循環水槽４に排出する円筒状のディフューザ２３とから構成されている点は従来の抽気エゼクター２と同じであるが、以下の点で従来の抽気エゼクター２とは異なる。
【００１４】
すなわち、本実施形態１に係る抽気エゼクター２Ａは、円筒状のディフューザ２３の流路入口側端面２３ａの断面形状を、外周縁部２３ｂから内周縁部２３ｃにかけて駆動水５が流下する方向に傾斜する形状の「すり鉢状」に加工し、さらに、ディフューザ２３の流路入口側端面２３ａの外周縁部２３ｂと接近した位置に洗浄水ノズル６ａを対向させた洗浄水配管６を配置し、かつ、この洗浄水配管６に流れる洗浄水３ａを駆動水３から分流して供給するように構成されている。
【００１５】
しかも、この洗浄水ノズル６ａの出口の向きは、洗浄水３ａが外周縁部２３ｂから内周縁部２３ｃに向かって渦巻状に流れるように円周方向に向くように調整し、かつ、洗浄水ノズル６ａの出口の形状はなるべく幅広い水流となるように調整しておく。このため、洗浄水３ａは「すり鉢状」のディフューザ２３の流路入口側端面２３ａに対して、均一に流れるようになる。
【００１６】
図１に示した装置で試験したところ、洗浄水ノズル６ａから「すり鉢状」の流路入口側端面２３ａに噴射する洗浄水３ａの水量は、エゼクターノズル２１から噴射される駆動水３の水量が３．７［ｍ３／ｈ］のとき、その駆動水３の少なくとも１％の水量（０．０３７［ｍ３／ｈ］）を供給すれば、粉状の固形分がディフューザ２３に付着しないことが確認できた。
【００１７】
図２は、駆動水３の水量を３．７［ｍ３／ｈ］に定めた状態で、ディフューザ２３の流路入口に模擬固形分５を付着させたときの空気吸込流量と、付着させていないときの空気吸込流量との比較例図である。
【００１８】
図２からわかるように、模擬固形分５を付着させていない場合、空気吸込量は約９［ｍ３／ｈ］であるのに対して、模擬固形分５を付着させている場合の空気吸込量は約５［ｍ３／ｈ］となり、模擬固形分５を付着させている場合の空気吸込量の低下が顕著であることがわかる。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態１の抽気エゼクター２Ａによれば、ディフューザ２３の流路入口側端面２３ａを「すり鉢状」に形成してここに洗浄水ノズル６ａから洗浄水３ａを均一に流すようにしたので、乾燥機１から蒸気とともに吸込まれた粉状の固形分が抽気エゼクター２Ａのディフューザ２３の流路入口に付着することがなくなり、固形分５の付着による抽気エゼクターの抽気性能の低下を防ぐことができる。
【００２０】
（実施形態２）
図３は、本実施形態２に係る抽気エゼクターの主要構成図である。
前述した実施形態１と本実施形態２とは、洗浄水の供給方法が相違するだけである。すなわち、実施形態１では洗浄ノズル６ａに供給する洗浄水３ａとして駆動水３の一部を分流するように構成したのに対して、本実施形態２では駆動水３とは別系統の市水（水道水）等の水を洗浄水７として供給するように構成した点で異なるが、その他の構成や、作用および効果は実施形態１の場合と同じなので説明は省略する。
【００２１】
なお、本実施形態２の場合も、市水による洗浄水７の水量は駆動水３の水量の１％程度で粉状の固形分が抽気エゼクター２Ａのディフューザ２３に付着することはなく、固形分付着による抽気エゼクターの抽気性能の低下を防ぐことができる。
【００２２】
（他の実施形態）
実施形態１および２では、抽気エゼクター２Ａのディフューザ２３の流路入口側端面２３ａの形状を「すり鉢状」にしたが、洗浄水が流路入口側端面２３ａ上をほぼ均一に流れるのであれば「すり鉢状」に形成する必要はなく、平板状に形成してもよい。
また、使用する洗浄水は、ギ酸水溶液などのように固形分を溶解させる水溶液でもよい。さらに、洗浄ノズル６ａは１個だけでなく、円周方向に複数個配置してもよい。
【００２３】
さらに、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１…乾燥機、２Ａ…抽気エゼクター、２１…エゼクターノズル、２２…吸入室、２３…ディフューザ、２３ａ…ディフューザの流路入口側端面、２３ｂ…ディフューザの外周縁部、２３ｃ…ディフューザの内周縁部、３…駆動水、３ａ…洗浄水、４…循環水槽、５…模擬固形分、６…洗浄水配管、６ａ…洗浄水ノズル、７…洗浄水。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、駆動源に水を使用した抽気エゼクターおよびこの抽気エゼクターを使用する放射性物質取扱い施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所等の放射性物質取扱い施設で発生する放射性廃液の処理法としてセメント固化方法が知られている。このセメント固化方法とは、廃液を濃縮したあと乾燥させ、残った固形分にセメントを加えて固化する方法である。このセメント固化方法では、図４のシステム系統図で示すように、濃縮された廃液を乾燥機１で乾燥させる過程で生じた蒸気を抽気エゼクター２で引いている。
【０００３】
この抽気エゼクター２の一般的な構成は図５の模式図で示すように、エゼクターノズル２１、吸入室２２および円筒状のディフューザ（またはテール、ベンチュリー、スロートと呼ばれることもある）２３から構成されている。そして、図４の循環水槽４に付帯されている図示しないポンプによって供給された高圧の駆動水３をエゼクターノズル２１からディフューザ２３に向けて高速度で噴射することにより、負圧になった吸入室２２に空気やガスを吸引し、その空気やガスを駆動水３によって循環水槽４に排出するように機能する。
【０００４】
ところで、運転中の乾燥機１の内部には廃液から蒸発した蒸気の他に風に舞う細かな粉状の固形分が充満しているため、抽気エゼクター２に駆動水３を流してエゼクターノズル２１周囲の吸入室２２を負圧にすると、本来除去すべき蒸気以外に、粉状の固形分も一緒に吸入室２２内に引いてしまう。吸入室２２内に混入した粉状の固形分５は一緒に引かれた蒸気によって湿った状態になり、ディフューザ２３の流路入口部に付着し次第に大きくなって図５のように積もった状態になる。固形分５が図５のように積もると、ディフューザ２３の流路入口部を狭め、抽気エゼクター２の負圧にする性能すなわち抽気性能を低下させる。この結果、乾燥機１から吸込される空気吸入流量が減少する不具合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５５４１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に示す従来の抽気エゼクター２には、抽気性能を維持するために抽気エゼクター内部に固形分の付着を抑制する対策や、付着した固形分を洗浄するような対策は講じられていない。
【０００７】
そこで、本発明の実施形態は、湿った空気（蒸気）とともに吸引される粉状の固形分が抽気エゼクター内部に付着するのを抑制し、所望の抽気性能を維持できるようにした抽気エゼクター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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る抽気エゼクターは、駆動水を噴射するエゼクターノズルと、気体を吸引する吸入室と、吸引した気体を駆動水により排出側に導く円筒状のディフューザとから構成された抽気エゼクターにおいて、前記ディフューザの流路入口端面に洗浄水を噴射する洗浄水ノズルを有する洗浄水配管を設け、抽気エゼクターの運転中に洗浄水を前記洗浄水ノズルから前記ディフューザの流路入口端面に向けて噴射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、乾燥機から蒸気とともに吸込まれた粉状の固形分が抽気エゼクターのディフューザの流路入口に付着することがなくなり、固形分の付着による抽気エゼクターの抽気性能の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る抽気エゼクターを示す図であり、（ａ）は主要部の概念構成図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面を矢視方向に見た断面図。
【図２】模擬固形分を付着させた場合と付着させなかった場合の吸入空気量の違いを示す図。
【図３】本発明の実施形態２に係る抽気エゼクターの主要部の構成図。
【図４】従来技術の抽気エゼクターを使用した放射性物質取扱い施設のシステム構成図。
【図５】流路に模擬固形分を付着させたときの抽気エゼクターの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
なお、各図を通して共通する部品には同一符号を付けて、重複する説明は適宜省略するものとする。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、本実施形態１に係る抽気エゼクターを示す図であり、（ａ）は主要部の概念構成図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面の矢視図である。
【００１３】
本実施形態１に係る抽気エゼクター２Ａは、駆動水３を噴射させるエゼクターノズル２１と、乾燥機１で発生した蒸気や粉状固形分を吸入する吸入室２２と、吸入室２２内の蒸気や粉状固形分を駆動水３によって導き循環水槽４に排出する円筒状のディフューザ２３とから構成されている点は従来の抽気エゼクター２と同じであるが、以下の点で従来の抽気エゼクター２とは異なる。
【００１４】
すなわち、本実施形態１に係る抽気エゼクター２Ａは、円筒状のディフューザ２３の流路入口側端面２３ａの断面形状を、外周縁部２３ｂから内周縁部２３ｃにかけて駆動水５が流下する方向に傾斜する形状の「すり鉢状」に加工し、さらに、ディフューザ２３の流路入口側端面２３ａの外周縁部２３ｂと接近した位置に洗浄水ノズル６ａを対向させた洗浄水配管６を配置し、かつ、この洗浄水配管６に流れる洗浄水３ａを駆動水３から分流して供給するように構成されている。
【００１５】
しかも、この洗浄水ノズル６ａの出口の向きは、洗浄水３ａが外周縁部２３ｂから内周縁部２３ｃに向かって渦巻状に流れるように円周方向に向くように調整し、かつ、洗浄水ノズル６ａの出口の形状はなるべく幅広い水流となるように調整しておく。このため、洗浄水３ａは「すり鉢状」のディフューザ２３の流路入口側端面２３ａに対して、均一に流れるようになる。
【００１６】
図１に示した装置で試験したところ、洗浄水ノズル６ａから「すり鉢状」の流路入口側端面２３ａに噴射する洗浄水３ａの水量は、エゼクターノズル２１から噴射される駆動水３の水量が３．７［ｍ３／ｈ］のとき、その駆動水３の少なくとも１％の水量（０．０３７［ｍ３／ｈ］）を供給すれば、粉状の固形分がディフューザ２３に付着しないことが確認できた。
【００１７】
図２は、駆動水３の水量を３．７［ｍ３／ｈ］に定めた状態で、ディフューザ２３の流路入口に模擬固形分５を付着させたときの空気吸込流量と、付着させていないときの空気吸込流量との比較例図である。
【００１８】
図２からわかるように、模擬固形分５を付着させていない場合、空気吸込量は約９［ｍ３／ｈ］であるのに対して、模擬固形分５を付着させている場合の空気吸込量は約５［ｍ３／ｈ］となり、模擬固形分５を付着させている場合の空気吸込量の低下が顕著であることがわかる。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態１の抽気エゼクター２Ａによれば、ディフューザ２３の流路入口側端面２３ａを「すり鉢状」に形成してここに洗浄水ノズル６ａから洗浄水３ａを均一に流すようにしたので、乾燥機１から蒸気とともに吸込まれた粉状の固形分が抽気エゼクター２Ａのディフューザ２３の流路入口に付着することがなくなり、固形分５の付着による抽気エゼクターの抽気性能の低下を防ぐことができる。
【００２０】
（実施形態２）
図３は、本実施形態２に係る抽気エゼクターの主要構成図である。
前述した実施形態１と本実施形態２とは、洗浄水の供給方法が相違するだけである。すなわち、実施形態１では洗浄ノズル６ａに供給する洗浄水３ａとして駆動水３の一部を分流するように構成したのに対して、本実施形態２では駆動水３とは別系統の市水（水道水）等の水を洗浄水７として供給するように構成した点で異なるが、その他の構成や、作用および効果は実施形態１の場合と同じなので説明は省略する。
【００２１】
なお、本実施形態２の場合も、市水による洗浄水７の水量は駆動水３の水量の１％程度で粉状の固形分が抽気エゼクター２Ａのディフューザ２３に付着することはなく、固形分付着による抽気エゼクターの抽気性能の低下を防ぐことができる。
【００２２】
（他の実施形態）
実施形態１および２では、抽気エゼクター２Ａのディフューザ２３の流路入口側端面２３ａの形状を「すり鉢状」にしたが、洗浄水が流路入口側端面２３ａ上をほぼ均一に流れるのであれば「すり鉢状」に形成する必要はなく、平板状に形成してもよい。
また、使用する洗浄水は、ギ酸水溶液などのように固形分を溶解させる水溶液でもよい。さらに、洗浄ノズル６ａは１個だけでなく、円周方向に複数個配置してもよい。
【００２３】
さらに、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１…乾燥機、２Ａ…抽気エゼクター、２１…エゼクターノズル、２２…吸入室、２３…ディフューザ、２３ａ…ディフューザの流路入口側端面、２３ｂ…ディフューザの外周縁部、２３ｃ…ディフューザの内周縁部、３…駆動水、３ａ…洗浄水、４…循環水槽、５…模擬固形分、６…洗浄水配管、６ａ…洗浄水ノズル、７…洗浄水。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動水を噴射するエゼクターノズルと、気体を吸引する吸入室と、吸引した気体を駆動水により排出側に導く円筒状のディフューザとから構成された抽気エゼクターにおいて、
前記ディフューザの流路入口端面に洗浄水を噴射する洗浄水ノズルを有する洗浄水配管を設け、抽気エゼクターの運転中に洗浄水を前記洗浄水ノズルから前記ディフューザの流路入口端面に向けて噴射することを特徴とする抽気エゼクター。
【請求項２】
前記洗浄水ノズルは、出口の向きを前記ディフューザの流路入口端面の円周方向に向けて設置されていることを特徴とする請求項１記載の抽気エゼクター。
【請求項３】
前記ディフューザは、前記流路入口端面が外周縁部から内周縁部に向けてすり鉢状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の抽気エゼクター。
【請求項４】
抽気エゼクターの洗浄水ノズルより供給する洗浄水は、駆動水から分流して用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の抽気エゼクター。
【請求項５】
抽気エゼクターの洗浄水ノズルより供給する洗浄水は、ギ酸水溶液等固形分を溶解する水溶液であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の抽気エゼクター。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の抽気エゼクターを放射性物質取扱い施設に使用される乾燥機の内部で発生する気体および粉体を循環水槽に排出させる排出装置に使用することを特徴とする放射性物質取扱い施設。
【請求項１】
駆動水を噴射するエゼクターノズルと、気体を吸引する吸入室と、吸引した気体を駆動水により排出側に導く円筒状のディフューザとから構成された抽気エゼクターにおいて、
前記ディフューザの流路入口端面に洗浄水を噴射する洗浄水ノズルを有する洗浄水配管を設け、抽気エゼクターの運転中に洗浄水を前記洗浄水ノズルから前記ディフューザの流路入口端面に向けて噴射することを特徴とする抽気エゼクター。
【請求項２】
前記洗浄水ノズルは、出口の向きを前記ディフューザの流路入口端面の円周方向に向けて設置されていることを特徴とする請求項１記載の抽気エゼクター。
【請求項３】
前記ディフューザは、前記流路入口端面が外周縁部から内周縁部に向けてすり鉢状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の抽気エゼクター。
【請求項４】
抽気エゼクターの洗浄水ノズルより供給する洗浄水は、駆動水から分流して用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の抽気エゼクター。
【請求項５】
抽気エゼクターの洗浄水ノズルより供給する洗浄水は、ギ酸水溶液等固形分を溶解する水溶液であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の抽気エゼクター。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の抽気エゼクターを放射性物質取扱い施設に使用される乾燥機の内部で発生する気体および粉体を循環水槽に排出させる排出装置に使用することを特徴とする放射性物質取扱い施設。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５００４９（Ｐ２０１３−５００４９Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７４６７（Ｐ２０１１−１８７４６７）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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