静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサ
【課題】樹脂を含有する液体を検知するために用いられる静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサであって、樹脂を洗浄する作業において不純物の付着を防止することにより、イオン交換樹脂の洗浄にかかる液体を注入する注入作業工程及び、液体を排出する排出作業工程の迅速な進行を図ることができると共に、点検コストの低減を図ることができる静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサを提供すること。
【解決手段】静電容量式センサ１４のカバー２７は、イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサのカバーであって、静電容量式センサ１４から所定の間隔寸法をおいて、静電容量式センサ１４を内包しうるように形成されている本体部１５を有することを特徴とする。
【解決手段】静電容量式センサ１４のカバー２７は、イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサのカバーであって、静電容量式センサ１４から所定の間隔寸法をおいて、静電容量式センサ１４を内包しうるように形成されている本体部１５を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換樹脂を含有する液体を検知するために用いられる静電容量式センサのカバー及び、イオン交換樹脂を含有する液体を検知する為に用いられる静電容量式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力発電プラントや、原子力発電プラントなどにおいて用いられる復水は、これを高純度に維持する必要があるため、イオン交換樹脂を含有する復水脱塩装置に循環して復水中の不純物を除去している。また、復水脱塩装置が経年使用され、この復水脱塩装置に使用されるイオン交換樹脂の性能が不純物の付着により劣化した場合に、その不純物を除去する性能を回復させる為に、このイオン交換樹脂を樹脂再生塔のタンクに移送してイオン交換樹脂の再生が行われる。
【０００３】
ここで、樹脂再生塔のタンク内に移送されたイオン交換樹脂は、タンク内に液体を注入する注入作業工程と、タンク内の液体を排出する排出作業工程とが繰り返されることにより、復水の洗浄により不純物が付着したイオン交換樹脂が液体で洗浄されて樹脂の再生が行われ、樹脂再生塔により再生されたイオン交換樹脂は、再び復水脱塩装置に移送される移送作業工程を経て、復水脱塩装置に戻される。この樹脂再生塔のタンク内に注入及び排出される液体の水位を検知するために、いわゆる静電容量式センサが用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載の静電容量式センサは、筒状の主電極と、その主電極を取り巻く筒状の絶縁部材と、その絶縁部材を取り巻く筒状の接地電極と、前記主電極と接地電極との間の静電容量を検知する回路部とを有し、被測定物を収納する容器の側壁に前記主電極と絶縁部材と、接地電極の先端部を貫通して側壁に挿通して取り付けられ、前記主電極と接地電極との間の静電容量の変化を検知して、容器内の液体のレベルを検知するものである。
【特許文献１】特開２００２−５４９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の静電容量式センサをイオン交換樹脂を含有した液体の水位の測定に用いた場合には、特にイオン交換樹脂は粘着性があるため、排出作業工程の際に、図５に示すように、液体中に存在するイオン交換樹脂の一部が液体中に露呈している主電極及び接地電極部分の上方に付着して堆積していた。この静電容量式センサの主電極及び接地電極にイオン交換樹脂などの不純物が付着すると、静電容量式センサにより測定される静電容量の誤差が静電容量式センサの許容する誤差範囲を超える場合があると共に、その誤差がひどい場合には、容器内の液体の水位を全く測定できない場合もある。
【０００６】
液体の水位が誤って計測されたり、液体の水位が全く計測されない事態が生じた場合には、その後の注入作業工程及び、移送作業工程を進行することができず、迅速な作業の効率を図ることができなかった。したがって、このような事態を防ぐ為に、静電容量式センサに付着した不純物を取り除くという点検を頻繁に行わなければならず、点検するためのコストがかかっていた。
【０００７】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、樹脂を含有する液体を検知するために用いられる静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサであって、樹脂を洗浄する作業において不純物の付着を防止することにより、イオン交換樹脂の洗浄にかかる液体を注入する注入作業工程及び、液体を排出する排出作業工程の迅速な進行を図ることができると共に、点検コストの低減を図ることができる静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、静電容量式センサから所定の間隔寸法をおいて、静電容量式センサを内方しうるように形成した本体部を有するカバーを用いることで、静電容量式センサにイオン交換樹脂が付着することを防止し、迅速な作業の進行を図ると共に、点検コストの低減を図ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、以下のような静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサを提供する。
【０００９】
（１） イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサのカバーであって、前記静電容量式センサから所定の間隔寸法をおいて、前記静電容量式センサを内包しうるように形成されている本体部を有することを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【００１０】
（１）記載の発明によれば、静電容量式センサを内方しうるように形成した本体部を有するカバーを用いることで、静電容量式センサにイオン交換樹脂を付着することを防止することができる。静電容量式センサに設けられている電極にイオン交換樹脂などの不純物が付着した場合には、この電極における静電容量の変化を正確に測定することができず、誤動作を生じることなる。したがって、例えば、イオン交換樹脂を洗浄するためにイオン交換樹脂が入っているタンク内に一定水位まで液体を注入する注入作業工程と、排出作業工程とを繰り返すことによりイオン交換樹脂の洗浄を行う場合に、この静電容量式センサにイオン交換樹脂が付着することにより生じる静電容量式センサの誤作動を防止することができ、注入作業工程と排出作業工程との繰り返し工程が途中で停止することなく迅速な作業の進行を図ることができる。また、このような事態を防ぐ為に、イオン交換樹脂などの不純物が静電容量式センサに付着しているか否かを予め点検したり、付着した不純物を取り除いたりする点検コストの低減を図ることができる。
【００１１】
（２） 前記本体部は、前記静電容量式センサの長さ寸法よりも長い寸法に形成され、前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された透過部が形成されていることを特徴とする（１）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１２】
（２）記載の発明によれば、本体部は、静電容量式センサの長さ寸法よりも長い寸法に形成されていることから、この本体部により静電容量式センサの長さ方向全域に亘って静電容量式センサを内包することができ、静電容量式センサの全体をこの本体部により保護することにより、該静電容量式センサに対するイオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することができる。また、本体部に設けられた透過部により、タンク内の液体のみを通過させて、静電容量式センサに液体を直接接触させることにより、静電容量式センサにより静電容量を計測できる。また、透過部はタンク内のイオン交換樹脂の通過を防止できることから、静電容量式センサにイオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することができる。また、透過部は本体部の一部に設けられていることから、本体部全体が透過部である場合と比較して、本体部の強度を保持することができる。
【００１３】
（３） 前記本体部は、軸方向一端が閉塞された円筒状に形成され、前記本体部の軸方向他端には、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部が設けられ、前記本体部の内方には、液体のみを保持しうるように形成されていることを特徴とする（２）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１４】
（３）記載の発明によれば、円筒状に形成された本体部の軸方向一端が閉塞され、本体部の内方には液体のみを保持しうるように形成されていることから、本体部の内方にイオン交換樹脂が流入することを防止し、静電容量式センサにイオン交換樹脂などの不純物が付着することを防止することできる。また、本体部の軸方向他端には、フランジ部が設けられていることから、該フランジ部を介して静電容量式センサとともにタンクに固定することができ、市販の静電容量式センサに取り付けて使用することができる。
【００１５】
（４） 前記透過部は網状に形成され、前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする（２）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１６】
（４）記載の発明によれば、前記透過部は網状に形成されていることから、この網により形成されている複数の穴部を介して本体部の内方に液体を流入させることができ、静電容量式センサにより静電容量を測定することができる。また、透過部は本体部の垂直方向において一対に設けられていることから、例えば、排出作業工程において、タンク内の液体の水位を下げた場合に、タンク内の液体が本体部の垂直方向上方に設けられている透過部から流入して、本体部の垂直方向下方に設けられている透過部から液体を速やかに排出させることができる。このことにより、本体部の内方に液体が停滞することを防止して、本体部の内方に配置されている静電容量式センサにより逐次正確な静電容量の測定を行うことができる。
【００１７】
（５） 前記網状の透過部に設けられている複数の穴の直径は、いずれも前記イオン交換樹脂の粒径以下に形成されていることを特徴とする（４）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１８】
（５）記載の発明によれば、前記網状に形成されている透過部の複数の穴の直径は、いずれもタンク内に貯蔵されているイオン交換樹脂の直径寸法よりも小さい寸法に形成されていることから、この透過部を介して、本体部の内方にイオン交換樹脂などの不純物の流入を防ぐことができる。したがって、本体部の内方に配置されている静電容量式センサにイオン交換樹脂などの不純物が付着することを防止することができる。
【００１９】
（６） 原子力発電プラントの復水浄化系設備に設けられた復水脱塩装置に用いられているイオン交換樹脂を洗浄する樹脂再生塔のタンクの側壁内方に突出して形成され、前記タンク内の液体の水位を計測するために設けられている静電容量式センサのカバーであって、前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が設けられていることを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【００２０】
（６）記載の発明によれば、イオン交換樹脂を洗浄する作業工程の迅速な進行が求められる原子力プラントの復水浄化設備において、この復水浄化設備に設けられた復水脱塩装置に用いられているイオン交換樹脂を洗浄する樹脂再生塔の液体の水位の計測に用いられている静電容量式センサを本体部により保護することにより、イオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することができる。したがって、例えば、イオン交換樹脂を洗浄するためにイオン交換樹脂が入っている樹脂再生塔のタンク内に一定水位まで液体を注入する注入作業工程と、排出作業工程とを繰り返すことによりイオン交換樹脂の洗浄を行う場合に、この静電容量式センサにイオン交換樹脂が付着することにより生じる静電容量式センサの誤作動を防止することができ、注入作業工程と排出作業工程との繰り返し工程により行われるイオン交換樹脂を洗浄する作業工程が途中で停止することなく迅速な作業の進行を図ることができる。また、このような事態を防ぐ為に、イオン交換樹脂などの不純物が静電容量式センサに付着しているか否かを予め点検したり、付着した不純物を取り除いたりする点検コストの低減を図ることができる。
【００２１】
（７） イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサであって、前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする静電容量式センサ。
【００２２】
（７）記載の発明によれば、この静電容量式センサの外方には、円筒状に形成され、軸方向一端が閉塞されている本体部が設けられていることから、この静電容量式センサに液体中のイオン交換樹脂が付着することを防止することができる。また、本体部には、タンク内に貯蔵されている液体のみを通過させ、イオン交換樹脂の通過を防止することができる網状の透過部が設けられていることから、この透過部を介して静電容量式センサに液体を接触させて、静電容量を測定することによりタンク内の液体の水位を測定することができる。また、透過部は本体部の垂直方向において一対に設けられていることから、本体部の内方に液体が停滞することを防止して、本体部の内方に配置されている静電容量式センサにより正確な静電容量の測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、樹脂を洗浄する作業において、静電容量式センサに液体中のイオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することにより、イオン交換樹脂の洗浄にかかる液体を注入する注入作業工程及び、液体を排出する排出作業工程の迅速な進行を図ることができると共に、点検コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。
【００２５】
まず、本実施形態の静電容量式センサのカバーを説明するに先立って、当該静電容量式センサのカバーが使用される原子力発電プラントの復水浄化系設備について説明する。
【００２６】
図１に、原子力発電プラント１における、復水浄化系設備の概略図を示す。本実施形態にかかる原子力発電プラント１は、核分裂反応させて発生した熱エネルギーで蒸気を発生させる原子炉圧力容器２と、この原子炉圧力容器２を格納する原子炉格納容器３と、原子炉圧力容器２により発生した蒸気の圧力を利用して回転するタービン４と、タービン４により発生したエネルギーにより電力を発生させる発電機５と、タービン４にエネルギーを与えた後の蒸気を海水等により冷却して凝縮し復水を生成するための復水器６と、復水器６により生成された復水の中の不純物をイオン交換樹脂を介して除去する復水脱塩装置７と、復水脱塩装置７で用いられるイオン交換樹脂の不純物を除去する性能が劣化した場合に、イオン交換樹脂を洗浄することによりイオン交換樹脂の不純物を除去する性能を回復する樹脂再生塔８と、を備え、復水脱塩装置７により不純物が除去された復水は、再び原子炉圧力容器２に移送される。
【００２７】
復水脱塩装置７と樹脂再生塔８との間には、復水脱塩装置７で使用されたイオン交換樹脂を樹脂再生塔８に送出する送出管９と、樹脂再生塔８により洗浄されたイオン交換樹脂を復水脱塩装置７に移送して排出する排出管１０と、が設けられている。
【００２８】
図２を参照して、樹脂再生塔８を説明する。樹脂再生塔８は、イオン交換樹脂を含有する水１２を貯蔵する為のタンク１１と、タンク１１の内側面の上方に設けられ高水位時のタンク１１の水の量を検知する為に設けられている静電容量式センサ１４ａと、タンク１１の内側面の下方に設けられ低水位時のタンク１１の水の量を検知する為に設けられている静電容量式センサ１４ｂと、を備えている。静電容量式センサ１４ａ，１４ｂの外方には夫々静電容量式センサ１４ａ，１４ｂを内包しうるように形成されたカバー２７ａ，２７ｂが設けられている。静電容量式センサ１４ａ，１４ｂには夫々、静電容量式センサ１４ａ，１４ｂにより検知された静電容量を計測するための回路部２８ａ，２６ｂと、各回路部２８ａ，２６ｂにより検知された静電容量の値を補正するための補正部２９ａ，２９ｂとが接続されている。
【００２９】
タンク１１は直径約２ｍ、高さ寸法約５ｍの円筒形状に形成され、タンク１１内の上方側の側面には、復水脱塩装置７のイオン交換樹脂１３をタンク１１内に送出するための送出管９が設けられ、タンク１１内の下方側の側面には、樹脂再生塔８のタンク１１内で洗浄して再生されたイオン交換樹脂１３を復水脱塩装置７に移送して排出する為の排出管１０が設けられている。また、タンク１１の上部には、タンク１１内のイオン交換樹脂１３を洗浄するための水を注入する洗浄水注入管２５が設けられ、タンク１１の下部には、タンク１１内でイオン交換樹脂１３を洗浄した後の水を排出するための洗浄水排出管２６が設けられている。
【００３０】
図３を参照して、樹脂再生塔８で用いられる静電容量式センサ１４の説明をする。静電容量式センサ１４は、静電容量を測定することができる電極を備えた円筒形状のセンサ部２３と、センサ部２３の軸方向端部において、センサ部２３の径方向外方に向けて拡開し、所定の厚さ寸法を有する平面円板状のセンサフランジ部２４と、センサフランジ部２４において所定の間隔寸法をおいて、センサフランジ部２４の厚さ方向に向けて設けられた複数のセンサ取付孔部２２が設けられている。図４に示すように、静電容量式センサ１４の外方には、静電容量式センサ１４を内包しうるように形成されたカバー２７が設けられている。
【００３１】
図３及び図４を参照して、静電容量式センサ１４のカバー２７の説明をする。カバー２７は、軸方向一端が閉塞された円筒状の本体部１５と、本体部１５の軸方向他端において、本体部１５の径方向外方に向けて拡開し、所定の厚さ寸法を有する平面円板状のカバーフランジ部１８と、カバーフランジ部１８において、所定の間隔寸法をおいて、カバーフランジ部１８の厚さ方向に向けて設けられた複数のカバー取付孔部２１が設けられている。
【００３２】
この本体部１５は、剛性の高いステンレス製により形成されているが、ステンレス以外にも、剛性や耐腐食性を有するものであれば、鉄、アルミ、チタンなどの金属や、エンジニアリングプラスチックにより形成してもよい。また、本体部１５は円筒状に形成されていることから、図４に示すように、本体部１５内にセンサ部２３を挿入することにより、このセンサ部２３の外周面から本体部１５の内周面までの距離を略同一の所定の間隔寸法をおいてセンサ部２３をカバー２７で内包することができる。従って、静電容量式センサ１４のセンサ部２３にカバー２７を取り付けた場合であっても、カバー２７を取り付ける角度によってセンサ部２３によって測定される静電容量に差異が生じないようにすることができる。
【００３３】
カバーフランジ部１８には、静電容量式センサ１４に設けられているセンサフランジ部２４と当接してカバーフランジ部１８と、センサフランジ部２４との間の空隙をなくして密着させるために設けられたパッキン１９が設けられている。パッキン１９は、所定の厚さ寸法を有し、カバーフランジ部１８と略同じ直径寸法を有する平面リング状に形成されている。パッキン１９には、所定の間隔寸法をおいて、パッキン１９の厚さ方向に向けて設けられた複数の孔部（図示せず）が設けられている。パッキン１９に設けられている孔部は、カバーフランジ部１８に設けられているカバー取付孔部２１と略同一の直径寸法により形成され、後述するネジ２０により、カバー取付孔部２１と共に貫通しうるように形成されている。パッキン１９はゴムパッキンにより形成されているが、カバーフランジ部１８と、センサフランジ部２４との間の空隙をなくすことができるものであれば、ガスケット等により形成してもよい。
【００３４】
図３に示すように、センサフランジ部２４の直径寸法と、カバーフランジ部１８の直径寸法とは、略同寸法に形成され、約２５０ｍｍに形成されている。又、センサフランジ部２４に設けられている複数のセンサ取付孔部２２のそれぞれの取付位置と、カバーフランジ部１８に設けられている複数のカバー取付孔部２１のそれぞれの取付位置とは、略同位置に形成されている。すなわち、センサ部２３の軸方向中心Ｏ１から複数のセンサ取付孔部２２のそれぞれまでの間隔寸法と、カバー２７の軸方向中心Ｏ２から複数のカバー取付孔部２１のそれぞれまでの間隔寸法とは略同寸法に形成され、かつ、センサ部２３の軸方向中心Ｏ１位置を中心とした互いに隣接する２つのセンサ取付孔部２２，２２の間の角度θ１と、カバー２７の軸方向中心Ｏ２位置を中心とした互いに隣接する２つのカバー取付孔部２１，２１の間の角度θ２とは同じ角度に形成されている。例えば、センサ取付孔部２２、カバー取付孔部２１の数が６つとした場合には、互いに隣接する２つのセンサ取付孔部２２，２２の間の角度θ１及び、互いに隣接する２つのカバー取付孔部２１，２１の間の角度θ２は、いずれも６０度に形成されている。
【００３５】
図２、図３に示すように、静電容量式センサ１４と、カバー２７とは、センサ取付孔部２２と、カバー取付孔部２１とが一致するように、タンク１１内の側壁に配置され、さらに、複数のネジ２０により、取り外し可能にタンク１１内の側壁に固定される。また、センサ部２３の軸方向の長さ寸法は約２００ｍｍに形成され、カバー２７の軸方向の長さ寸法は、センサ部２３の長さ寸法よりも長い長さ寸法である約３００ｍｍ程度に形成されている。したがって、本体部１５によってセンサ部２３の長さ方向全域に亘って内包することができることから、センサ部２３にイオン交換樹脂１３などの不純物が付着することを防止することができる。
【００３６】
図３に示すように、本体部１５の側面には、タンク１１内に貯蔵されている水などの液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂１３の通過を防止しうるように形成された透過部１６，１７が設けられている。透過部１６，１７は、本体部１５の軸中心夫々反対側に一対にして設けられ、複数の金属線が交差して網状に形成されている。網状に形成され複数の穴部が設けられている各穴の直径はいずれもタンク１１内のイオン交換樹脂の粒径以下に形成され、イオン交換樹脂を含有する水１２中のイオン交換樹脂１３が通過しない径寸法に形成されている。したがって、イオン交換樹脂を含有する水１２のうち、粒径が約１ｍｍ前後であるイオン交換樹脂１３以外の水のみを静電容量式センサ１４のセンサ部２３に接触させることができ、センサ部２３付近の静電容量を正確に測定することができ、現在のタンク１１内の水の容量を計測することができる。
【００３７】
各透過部１６，１７は、本体部１５の外周面に沿って略長方形状に形成され、長さ方向が水平に配置されている本体部１５の垂直方向において、一対に設けられている。透過部１６，１７の長さ寸法は、５０〜１５０ｍｍ程度に形成され、本体部１５の長さ寸法よりも短い寸法に形成されていることから、本体部１５によりカバー２７全体の強度を保持しつつ、透過部１６，１７により、液体を通過させて本体部１５に内包されて保持されているセンサ部２３に水を接触させることができるとともに、イオン交換樹脂１３の通過を防止して、センサ部２３にイオン交換樹脂１３が接触することを防止することができる。
【００３８】
また、各透過部１６，１７は、垂直方向において一対に設けられていることから、タンク１１内の液体を排出させる排出作業工程において、タンク１１内の水の水位を下げたときには、タンク１１内の水は、本体部１５の垂直方向上方に設けられている透過部１６から流入して、本体部１５の垂直方向下方に設けられている透過部１７から排出される。したがって、本体部１５の内方に水を停滞させることなく、タンク１１内の液体の水位を正確に測定することができる。
【００３９】
この網状の透過部１６，１７は耐腐食性の高いステンレスにより形成されているが、ステンレス以外にも、錆やある程度の強度を有するものであれば、鉄やアルミ、チタンなどの金属や、エンジニアリングプラスチックなどの樹脂により形成してもよい。
【００４０】
次に、図２を参照して本実施形態における樹脂再生塔８で行われるイオン交換樹脂１３を洗浄する作業工程で使用される静電容量式センサ１４のカバー２７の作用について説明する。
【００４１】
初めに、送出作業工程により、復水脱塩装置７から、不純物を含有したイオン交換樹脂１３が送出管９を介して、樹脂再生塔８のタンク１１内に送出される。次に、注入作業工程により、タンク１１内に送出されたイオン交換樹脂１３を洗浄するための水が洗浄水注入管２５を介してタンク１１内に注入される。このとき、タンク１１の内側面の上方に設けられた静電容量式センサ１４ａのセンサ部２３ａが水に浸ることにより、回路部２８ａにより、センサ部２３ａで検知される静電容量が増加したことを検知して、タンク１１内の水が所定の満水状態となったことを検知することができる。
【００４２】
注入作業工程においてタンク１１内に注入された水により、イオン交換樹脂１３が洗浄された後には、排出作業工程により、洗浄水排出管２６を介して、タンク１１内の水がタンク１１外へと排出される。このとき、タンク１１の内側面の下方に設けられた静電容量式センサ１４ｂのセンサ部２３ｂが水中から露呈することにより、回路部２８ｂにより、センサ部２３ｂで検知される静電容量が減少したことを検知して、タンク１１内の水が所定の空状態となったことを検知することができる。そして、再び注入作業工程により、イオン交換樹脂１３を洗浄するための水が洗浄水注入管２５を介してタンク１１内に注入され、同様に排出作業工程により、タンク１１内の水が排出される作業工程が繰り返される。
【００４３】
ここで、水の中に含有するイオン交換樹脂１３は、粘着性を有するとともに、水よりも若干大きい比重（１．０５程度）を有し、水よりも重いことから、この注入作業工程及び、排出作業工程によるイオン交換樹脂１３の洗浄工程を繰り返すことにより、イオン交換樹脂１３がタンク１１内に設けられている静電容量式センサ１４等に付着するおそれがあるが、本実施例にあっては、図４に示すように、静電容量式センサ１４を内包しうるように形成された本体部１５を有するカバー２７を設けたので、上述のイオン交換樹脂１３を洗浄する作業工程を繰り返した場合であっても、樹脂再生塔８のタンク１１内のイオン交換樹脂１３は、カバー２７の本体部１５及び透過部１６，１７に付着するに留まり、直接静電容量式センサ１４のセンサ部２３に付着することを防止することができることから、タンク１１内の静電容量を正確に測定することができ、タンク１１内の水の水位を正確に検知することができる。このことから、イオン交換樹脂を洗浄する注入作業工程及び、排出作業工程を迅速に行うことができ、イオン交換樹脂が静電容量式センサ１４のセンサ部２３に付着することにより生じる不具合を点検する為のコストを低減することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、原子力発電プラントを例にとって静電容量式センサ１４のカバーの説明をしたが、本実施形態にかかる静電容量式センサのカバーは、火力発電プラントの復水浄化系設備においても実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る原子力発電プラントの復水浄化系設備を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る樹脂再生塔を示す図である。
【図３】本発明の静電容量式センサとカバーを示す図である。
【図４】本発明のカバーを静電容量式センサに取り付けた状態を示す図である。
【図５】従来例の静電容量式センサを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 原子力発電プラント
２ 原子炉圧力容器
３ 原子炉格納容器
４ タービン
５ 発電機
６ 復水器
７ 復水脱塩装置
８ 樹脂再生塔
９ 送出管
１０ 排出管
１１ タンク
１２ イオン交換樹脂を含有する水
１３ イオン交換樹脂
１４ 静電容量式センサ
１４ａ 静電容量式センサ（高水位時）
１４ｂ 静電容量式センサ（低水位時）
１５ 本体部
１５ａ 本体部
１５ｂ 本体部
１６ 透過部
１７ 透過部
１８ カバーフランジ部
１９ パッキン
２０ ネジ
２１ カバー取付孔部
２２ センサ取付孔部
２３ センサ部
２３ａ センサ部
２３ｂ センサ部
２４ センサフランジ部
２５ 洗浄水注入管
２６ 洗浄水排出管
２７ カバー
２７ａ カバー
２７ｂ カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換樹脂を含有する液体を検知するために用いられる静電容量式センサのカバー及び、イオン交換樹脂を含有する液体を検知する為に用いられる静電容量式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力発電プラントや、原子力発電プラントなどにおいて用いられる復水は、これを高純度に維持する必要があるため、イオン交換樹脂を含有する復水脱塩装置に循環して復水中の不純物を除去している。また、復水脱塩装置が経年使用され、この復水脱塩装置に使用されるイオン交換樹脂の性能が不純物の付着により劣化した場合に、その不純物を除去する性能を回復させる為に、このイオン交換樹脂を樹脂再生塔のタンクに移送してイオン交換樹脂の再生が行われる。
【０００３】
ここで、樹脂再生塔のタンク内に移送されたイオン交換樹脂は、タンク内に液体を注入する注入作業工程と、タンク内の液体を排出する排出作業工程とが繰り返されることにより、復水の洗浄により不純物が付着したイオン交換樹脂が液体で洗浄されて樹脂の再生が行われ、樹脂再生塔により再生されたイオン交換樹脂は、再び復水脱塩装置に移送される移送作業工程を経て、復水脱塩装置に戻される。この樹脂再生塔のタンク内に注入及び排出される液体の水位を検知するために、いわゆる静電容量式センサが用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載の静電容量式センサは、筒状の主電極と、その主電極を取り巻く筒状の絶縁部材と、その絶縁部材を取り巻く筒状の接地電極と、前記主電極と接地電極との間の静電容量を検知する回路部とを有し、被測定物を収納する容器の側壁に前記主電極と絶縁部材と、接地電極の先端部を貫通して側壁に挿通して取り付けられ、前記主電極と接地電極との間の静電容量の変化を検知して、容器内の液体のレベルを検知するものである。
【特許文献１】特開２００２−５４９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の静電容量式センサをイオン交換樹脂を含有した液体の水位の測定に用いた場合には、特にイオン交換樹脂は粘着性があるため、排出作業工程の際に、図５に示すように、液体中に存在するイオン交換樹脂の一部が液体中に露呈している主電極及び接地電極部分の上方に付着して堆積していた。この静電容量式センサの主電極及び接地電極にイオン交換樹脂などの不純物が付着すると、静電容量式センサにより測定される静電容量の誤差が静電容量式センサの許容する誤差範囲を超える場合があると共に、その誤差がひどい場合には、容器内の液体の水位を全く測定できない場合もある。
【０００６】
液体の水位が誤って計測されたり、液体の水位が全く計測されない事態が生じた場合には、その後の注入作業工程及び、移送作業工程を進行することができず、迅速な作業の効率を図ることができなかった。したがって、このような事態を防ぐ為に、静電容量式センサに付着した不純物を取り除くという点検を頻繁に行わなければならず、点検するためのコストがかかっていた。
【０００７】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、樹脂を含有する液体を検知するために用いられる静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサであって、樹脂を洗浄する作業において不純物の付着を防止することにより、イオン交換樹脂の洗浄にかかる液体を注入する注入作業工程及び、液体を排出する排出作業工程の迅速な進行を図ることができると共に、点検コストの低減を図ることができる静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、静電容量式センサから所定の間隔寸法をおいて、静電容量式センサを内方しうるように形成した本体部を有するカバーを用いることで、静電容量式センサにイオン交換樹脂が付着することを防止し、迅速な作業の進行を図ると共に、点検コストの低減を図ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、以下のような静電容量式センサのカバー及び、静電容量式センサを提供する。
【０００９】
（１） イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサのカバーであって、前記静電容量式センサから所定の間隔寸法をおいて、前記静電容量式センサを内包しうるように形成されている本体部を有することを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【００１０】
（１）記載の発明によれば、静電容量式センサを内方しうるように形成した本体部を有するカバーを用いることで、静電容量式センサにイオン交換樹脂を付着することを防止することができる。静電容量式センサに設けられている電極にイオン交換樹脂などの不純物が付着した場合には、この電極における静電容量の変化を正確に測定することができず、誤動作を生じることなる。したがって、例えば、イオン交換樹脂を洗浄するためにイオン交換樹脂が入っているタンク内に一定水位まで液体を注入する注入作業工程と、排出作業工程とを繰り返すことによりイオン交換樹脂の洗浄を行う場合に、この静電容量式センサにイオン交換樹脂が付着することにより生じる静電容量式センサの誤作動を防止することができ、注入作業工程と排出作業工程との繰り返し工程が途中で停止することなく迅速な作業の進行を図ることができる。また、このような事態を防ぐ為に、イオン交換樹脂などの不純物が静電容量式センサに付着しているか否かを予め点検したり、付着した不純物を取り除いたりする点検コストの低減を図ることができる。
【００１１】
（２） 前記本体部は、前記静電容量式センサの長さ寸法よりも長い寸法に形成され、前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された透過部が形成されていることを特徴とする（１）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１２】
（２）記載の発明によれば、本体部は、静電容量式センサの長さ寸法よりも長い寸法に形成されていることから、この本体部により静電容量式センサの長さ方向全域に亘って静電容量式センサを内包することができ、静電容量式センサの全体をこの本体部により保護することにより、該静電容量式センサに対するイオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することができる。また、本体部に設けられた透過部により、タンク内の液体のみを通過させて、静電容量式センサに液体を直接接触させることにより、静電容量式センサにより静電容量を計測できる。また、透過部はタンク内のイオン交換樹脂の通過を防止できることから、静電容量式センサにイオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することができる。また、透過部は本体部の一部に設けられていることから、本体部全体が透過部である場合と比較して、本体部の強度を保持することができる。
【００１３】
（３） 前記本体部は、軸方向一端が閉塞された円筒状に形成され、前記本体部の軸方向他端には、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部が設けられ、前記本体部の内方には、液体のみを保持しうるように形成されていることを特徴とする（２）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１４】
（３）記載の発明によれば、円筒状に形成された本体部の軸方向一端が閉塞され、本体部の内方には液体のみを保持しうるように形成されていることから、本体部の内方にイオン交換樹脂が流入することを防止し、静電容量式センサにイオン交換樹脂などの不純物が付着することを防止することできる。また、本体部の軸方向他端には、フランジ部が設けられていることから、該フランジ部を介して静電容量式センサとともにタンクに固定することができ、市販の静電容量式センサに取り付けて使用することができる。
【００１５】
（４） 前記透過部は網状に形成され、前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする（２）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１６】
（４）記載の発明によれば、前記透過部は網状に形成されていることから、この網により形成されている複数の穴部を介して本体部の内方に液体を流入させることができ、静電容量式センサにより静電容量を測定することができる。また、透過部は本体部の垂直方向において一対に設けられていることから、例えば、排出作業工程において、タンク内の液体の水位を下げた場合に、タンク内の液体が本体部の垂直方向上方に設けられている透過部から流入して、本体部の垂直方向下方に設けられている透過部から液体を速やかに排出させることができる。このことにより、本体部の内方に液体が停滞することを防止して、本体部の内方に配置されている静電容量式センサにより逐次正確な静電容量の測定を行うことができる。
【００１７】
（５） 前記網状の透過部に設けられている複数の穴の直径は、いずれも前記イオン交換樹脂の粒径以下に形成されていることを特徴とする（４）記載の静電容量式センサのカバー。
【００１８】
（５）記載の発明によれば、前記網状に形成されている透過部の複数の穴の直径は、いずれもタンク内に貯蔵されているイオン交換樹脂の直径寸法よりも小さい寸法に形成されていることから、この透過部を介して、本体部の内方にイオン交換樹脂などの不純物の流入を防ぐことができる。したがって、本体部の内方に配置されている静電容量式センサにイオン交換樹脂などの不純物が付着することを防止することができる。
【００１９】
（６） 原子力発電プラントの復水浄化系設備に設けられた復水脱塩装置に用いられているイオン交換樹脂を洗浄する樹脂再生塔のタンクの側壁内方に突出して形成され、前記タンク内の液体の水位を計測するために設けられている静電容量式センサのカバーであって、前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が設けられていることを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【００２０】
（６）記載の発明によれば、イオン交換樹脂を洗浄する作業工程の迅速な進行が求められる原子力プラントの復水浄化設備において、この復水浄化設備に設けられた復水脱塩装置に用いられているイオン交換樹脂を洗浄する樹脂再生塔の液体の水位の計測に用いられている静電容量式センサを本体部により保護することにより、イオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することができる。したがって、例えば、イオン交換樹脂を洗浄するためにイオン交換樹脂が入っている樹脂再生塔のタンク内に一定水位まで液体を注入する注入作業工程と、排出作業工程とを繰り返すことによりイオン交換樹脂の洗浄を行う場合に、この静電容量式センサにイオン交換樹脂が付着することにより生じる静電容量式センサの誤作動を防止することができ、注入作業工程と排出作業工程との繰り返し工程により行われるイオン交換樹脂を洗浄する作業工程が途中で停止することなく迅速な作業の進行を図ることができる。また、このような事態を防ぐ為に、イオン交換樹脂などの不純物が静電容量式センサに付着しているか否かを予め点検したり、付着した不純物を取り除いたりする点検コストの低減を図ることができる。
【００２１】
（７） イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサであって、前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする静電容量式センサ。
【００２２】
（７）記載の発明によれば、この静電容量式センサの外方には、円筒状に形成され、軸方向一端が閉塞されている本体部が設けられていることから、この静電容量式センサに液体中のイオン交換樹脂が付着することを防止することができる。また、本体部には、タンク内に貯蔵されている液体のみを通過させ、イオン交換樹脂の通過を防止することができる網状の透過部が設けられていることから、この透過部を介して静電容量式センサに液体を接触させて、静電容量を測定することによりタンク内の液体の水位を測定することができる。また、透過部は本体部の垂直方向において一対に設けられていることから、本体部の内方に液体が停滞することを防止して、本体部の内方に配置されている静電容量式センサにより正確な静電容量の測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、樹脂を洗浄する作業において、静電容量式センサに液体中のイオン交換樹脂などの不純物の付着を防止することにより、イオン交換樹脂の洗浄にかかる液体を注入する注入作業工程及び、液体を排出する排出作業工程の迅速な進行を図ることができると共に、点検コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。
【００２５】
まず、本実施形態の静電容量式センサのカバーを説明するに先立って、当該静電容量式センサのカバーが使用される原子力発電プラントの復水浄化系設備について説明する。
【００２６】
図１に、原子力発電プラント１における、復水浄化系設備の概略図を示す。本実施形態にかかる原子力発電プラント１は、核分裂反応させて発生した熱エネルギーで蒸気を発生させる原子炉圧力容器２と、この原子炉圧力容器２を格納する原子炉格納容器３と、原子炉圧力容器２により発生した蒸気の圧力を利用して回転するタービン４と、タービン４により発生したエネルギーにより電力を発生させる発電機５と、タービン４にエネルギーを与えた後の蒸気を海水等により冷却して凝縮し復水を生成するための復水器６と、復水器６により生成された復水の中の不純物をイオン交換樹脂を介して除去する復水脱塩装置７と、復水脱塩装置７で用いられるイオン交換樹脂の不純物を除去する性能が劣化した場合に、イオン交換樹脂を洗浄することによりイオン交換樹脂の不純物を除去する性能を回復する樹脂再生塔８と、を備え、復水脱塩装置７により不純物が除去された復水は、再び原子炉圧力容器２に移送される。
【００２７】
復水脱塩装置７と樹脂再生塔８との間には、復水脱塩装置７で使用されたイオン交換樹脂を樹脂再生塔８に送出する送出管９と、樹脂再生塔８により洗浄されたイオン交換樹脂を復水脱塩装置７に移送して排出する排出管１０と、が設けられている。
【００２８】
図２を参照して、樹脂再生塔８を説明する。樹脂再生塔８は、イオン交換樹脂を含有する水１２を貯蔵する為のタンク１１と、タンク１１の内側面の上方に設けられ高水位時のタンク１１の水の量を検知する為に設けられている静電容量式センサ１４ａと、タンク１１の内側面の下方に設けられ低水位時のタンク１１の水の量を検知する為に設けられている静電容量式センサ１４ｂと、を備えている。静電容量式センサ１４ａ，１４ｂの外方には夫々静電容量式センサ１４ａ，１４ｂを内包しうるように形成されたカバー２７ａ，２７ｂが設けられている。静電容量式センサ１４ａ，１４ｂには夫々、静電容量式センサ１４ａ，１４ｂにより検知された静電容量を計測するための回路部２８ａ，２６ｂと、各回路部２８ａ，２６ｂにより検知された静電容量の値を補正するための補正部２９ａ，２９ｂとが接続されている。
【００２９】
タンク１１は直径約２ｍ、高さ寸法約５ｍの円筒形状に形成され、タンク１１内の上方側の側面には、復水脱塩装置７のイオン交換樹脂１３をタンク１１内に送出するための送出管９が設けられ、タンク１１内の下方側の側面には、樹脂再生塔８のタンク１１内で洗浄して再生されたイオン交換樹脂１３を復水脱塩装置７に移送して排出する為の排出管１０が設けられている。また、タンク１１の上部には、タンク１１内のイオン交換樹脂１３を洗浄するための水を注入する洗浄水注入管２５が設けられ、タンク１１の下部には、タンク１１内でイオン交換樹脂１３を洗浄した後の水を排出するための洗浄水排出管２６が設けられている。
【００３０】
図３を参照して、樹脂再生塔８で用いられる静電容量式センサ１４の説明をする。静電容量式センサ１４は、静電容量を測定することができる電極を備えた円筒形状のセンサ部２３と、センサ部２３の軸方向端部において、センサ部２３の径方向外方に向けて拡開し、所定の厚さ寸法を有する平面円板状のセンサフランジ部２４と、センサフランジ部２４において所定の間隔寸法をおいて、センサフランジ部２４の厚さ方向に向けて設けられた複数のセンサ取付孔部２２が設けられている。図４に示すように、静電容量式センサ１４の外方には、静電容量式センサ１４を内包しうるように形成されたカバー２７が設けられている。
【００３１】
図３及び図４を参照して、静電容量式センサ１４のカバー２７の説明をする。カバー２７は、軸方向一端が閉塞された円筒状の本体部１５と、本体部１５の軸方向他端において、本体部１５の径方向外方に向けて拡開し、所定の厚さ寸法を有する平面円板状のカバーフランジ部１８と、カバーフランジ部１８において、所定の間隔寸法をおいて、カバーフランジ部１８の厚さ方向に向けて設けられた複数のカバー取付孔部２１が設けられている。
【００３２】
この本体部１５は、剛性の高いステンレス製により形成されているが、ステンレス以外にも、剛性や耐腐食性を有するものであれば、鉄、アルミ、チタンなどの金属や、エンジニアリングプラスチックにより形成してもよい。また、本体部１５は円筒状に形成されていることから、図４に示すように、本体部１５内にセンサ部２３を挿入することにより、このセンサ部２３の外周面から本体部１５の内周面までの距離を略同一の所定の間隔寸法をおいてセンサ部２３をカバー２７で内包することができる。従って、静電容量式センサ１４のセンサ部２３にカバー２７を取り付けた場合であっても、カバー２７を取り付ける角度によってセンサ部２３によって測定される静電容量に差異が生じないようにすることができる。
【００３３】
カバーフランジ部１８には、静電容量式センサ１４に設けられているセンサフランジ部２４と当接してカバーフランジ部１８と、センサフランジ部２４との間の空隙をなくして密着させるために設けられたパッキン１９が設けられている。パッキン１９は、所定の厚さ寸法を有し、カバーフランジ部１８と略同じ直径寸法を有する平面リング状に形成されている。パッキン１９には、所定の間隔寸法をおいて、パッキン１９の厚さ方向に向けて設けられた複数の孔部（図示せず）が設けられている。パッキン１９に設けられている孔部は、カバーフランジ部１８に設けられているカバー取付孔部２１と略同一の直径寸法により形成され、後述するネジ２０により、カバー取付孔部２１と共に貫通しうるように形成されている。パッキン１９はゴムパッキンにより形成されているが、カバーフランジ部１８と、センサフランジ部２４との間の空隙をなくすことができるものであれば、ガスケット等により形成してもよい。
【００３４】
図３に示すように、センサフランジ部２４の直径寸法と、カバーフランジ部１８の直径寸法とは、略同寸法に形成され、約２５０ｍｍに形成されている。又、センサフランジ部２４に設けられている複数のセンサ取付孔部２２のそれぞれの取付位置と、カバーフランジ部１８に設けられている複数のカバー取付孔部２１のそれぞれの取付位置とは、略同位置に形成されている。すなわち、センサ部２３の軸方向中心Ｏ１から複数のセンサ取付孔部２２のそれぞれまでの間隔寸法と、カバー２７の軸方向中心Ｏ２から複数のカバー取付孔部２１のそれぞれまでの間隔寸法とは略同寸法に形成され、かつ、センサ部２３の軸方向中心Ｏ１位置を中心とした互いに隣接する２つのセンサ取付孔部２２，２２の間の角度θ１と、カバー２７の軸方向中心Ｏ２位置を中心とした互いに隣接する２つのカバー取付孔部２１，２１の間の角度θ２とは同じ角度に形成されている。例えば、センサ取付孔部２２、カバー取付孔部２１の数が６つとした場合には、互いに隣接する２つのセンサ取付孔部２２，２２の間の角度θ１及び、互いに隣接する２つのカバー取付孔部２１，２１の間の角度θ２は、いずれも６０度に形成されている。
【００３５】
図２、図３に示すように、静電容量式センサ１４と、カバー２７とは、センサ取付孔部２２と、カバー取付孔部２１とが一致するように、タンク１１内の側壁に配置され、さらに、複数のネジ２０により、取り外し可能にタンク１１内の側壁に固定される。また、センサ部２３の軸方向の長さ寸法は約２００ｍｍに形成され、カバー２７の軸方向の長さ寸法は、センサ部２３の長さ寸法よりも長い長さ寸法である約３００ｍｍ程度に形成されている。したがって、本体部１５によってセンサ部２３の長さ方向全域に亘って内包することができることから、センサ部２３にイオン交換樹脂１３などの不純物が付着することを防止することができる。
【００３６】
図３に示すように、本体部１５の側面には、タンク１１内に貯蔵されている水などの液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂１３の通過を防止しうるように形成された透過部１６，１７が設けられている。透過部１６，１７は、本体部１５の軸中心夫々反対側に一対にして設けられ、複数の金属線が交差して網状に形成されている。網状に形成され複数の穴部が設けられている各穴の直径はいずれもタンク１１内のイオン交換樹脂の粒径以下に形成され、イオン交換樹脂を含有する水１２中のイオン交換樹脂１３が通過しない径寸法に形成されている。したがって、イオン交換樹脂を含有する水１２のうち、粒径が約１ｍｍ前後であるイオン交換樹脂１３以外の水のみを静電容量式センサ１４のセンサ部２３に接触させることができ、センサ部２３付近の静電容量を正確に測定することができ、現在のタンク１１内の水の容量を計測することができる。
【００３７】
各透過部１６，１７は、本体部１５の外周面に沿って略長方形状に形成され、長さ方向が水平に配置されている本体部１５の垂直方向において、一対に設けられている。透過部１６，１７の長さ寸法は、５０〜１５０ｍｍ程度に形成され、本体部１５の長さ寸法よりも短い寸法に形成されていることから、本体部１５によりカバー２７全体の強度を保持しつつ、透過部１６，１７により、液体を通過させて本体部１５に内包されて保持されているセンサ部２３に水を接触させることができるとともに、イオン交換樹脂１３の通過を防止して、センサ部２３にイオン交換樹脂１３が接触することを防止することができる。
【００３８】
また、各透過部１６，１７は、垂直方向において一対に設けられていることから、タンク１１内の液体を排出させる排出作業工程において、タンク１１内の水の水位を下げたときには、タンク１１内の水は、本体部１５の垂直方向上方に設けられている透過部１６から流入して、本体部１５の垂直方向下方に設けられている透過部１７から排出される。したがって、本体部１５の内方に水を停滞させることなく、タンク１１内の液体の水位を正確に測定することができる。
【００３９】
この網状の透過部１６，１７は耐腐食性の高いステンレスにより形成されているが、ステンレス以外にも、錆やある程度の強度を有するものであれば、鉄やアルミ、チタンなどの金属や、エンジニアリングプラスチックなどの樹脂により形成してもよい。
【００４０】
次に、図２を参照して本実施形態における樹脂再生塔８で行われるイオン交換樹脂１３を洗浄する作業工程で使用される静電容量式センサ１４のカバー２７の作用について説明する。
【００４１】
初めに、送出作業工程により、復水脱塩装置７から、不純物を含有したイオン交換樹脂１３が送出管９を介して、樹脂再生塔８のタンク１１内に送出される。次に、注入作業工程により、タンク１１内に送出されたイオン交換樹脂１３を洗浄するための水が洗浄水注入管２５を介してタンク１１内に注入される。このとき、タンク１１の内側面の上方に設けられた静電容量式センサ１４ａのセンサ部２３ａが水に浸ることにより、回路部２８ａにより、センサ部２３ａで検知される静電容量が増加したことを検知して、タンク１１内の水が所定の満水状態となったことを検知することができる。
【００４２】
注入作業工程においてタンク１１内に注入された水により、イオン交換樹脂１３が洗浄された後には、排出作業工程により、洗浄水排出管２６を介して、タンク１１内の水がタンク１１外へと排出される。このとき、タンク１１の内側面の下方に設けられた静電容量式センサ１４ｂのセンサ部２３ｂが水中から露呈することにより、回路部２８ｂにより、センサ部２３ｂで検知される静電容量が減少したことを検知して、タンク１１内の水が所定の空状態となったことを検知することができる。そして、再び注入作業工程により、イオン交換樹脂１３を洗浄するための水が洗浄水注入管２５を介してタンク１１内に注入され、同様に排出作業工程により、タンク１１内の水が排出される作業工程が繰り返される。
【００４３】
ここで、水の中に含有するイオン交換樹脂１３は、粘着性を有するとともに、水よりも若干大きい比重（１．０５程度）を有し、水よりも重いことから、この注入作業工程及び、排出作業工程によるイオン交換樹脂１３の洗浄工程を繰り返すことにより、イオン交換樹脂１３がタンク１１内に設けられている静電容量式センサ１４等に付着するおそれがあるが、本実施例にあっては、図４に示すように、静電容量式センサ１４を内包しうるように形成された本体部１５を有するカバー２７を設けたので、上述のイオン交換樹脂１３を洗浄する作業工程を繰り返した場合であっても、樹脂再生塔８のタンク１１内のイオン交換樹脂１３は、カバー２７の本体部１５及び透過部１６，１７に付着するに留まり、直接静電容量式センサ１４のセンサ部２３に付着することを防止することができることから、タンク１１内の静電容量を正確に測定することができ、タンク１１内の水の水位を正確に検知することができる。このことから、イオン交換樹脂を洗浄する注入作業工程及び、排出作業工程を迅速に行うことができ、イオン交換樹脂が静電容量式センサ１４のセンサ部２３に付着することにより生じる不具合を点検する為のコストを低減することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、原子力発電プラントを例にとって静電容量式センサ１４のカバーの説明をしたが、本実施形態にかかる静電容量式センサのカバーは、火力発電プラントの復水浄化系設備においても実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る原子力発電プラントの復水浄化系設備を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る樹脂再生塔を示す図である。
【図３】本発明の静電容量式センサとカバーを示す図である。
【図４】本発明のカバーを静電容量式センサに取り付けた状態を示す図である。
【図５】従来例の静電容量式センサを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 原子力発電プラント
２ 原子炉圧力容器
３ 原子炉格納容器
４ タービン
５ 発電機
６ 復水器
７ 復水脱塩装置
８ 樹脂再生塔
９ 送出管
１０ 排出管
１１ タンク
１２ イオン交換樹脂を含有する水
１３ イオン交換樹脂
１４ 静電容量式センサ
１４ａ 静電容量式センサ（高水位時）
１４ｂ 静電容量式センサ（低水位時）
１５ 本体部
１５ａ 本体部
１５ｂ 本体部
１６ 透過部
１７ 透過部
１８ カバーフランジ部
１９ パッキン
２０ ネジ
２１ カバー取付孔部
２２ センサ取付孔部
２３ センサ部
２３ａ センサ部
２３ｂ センサ部
２４ センサフランジ部
２５ 洗浄水注入管
２６ 洗浄水排出管
２７ カバー
２７ａ カバー
２７ｂ カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサのカバーであって、
前記静電容量式センサから所定の間隔寸法をおいて、前記静電容量式センサを内包しうるように形成されている本体部を有することを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【請求項２】
前記本体部は、前記静電容量式センサの長さ寸法よりも長い寸法に形成され、
前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された透過部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項３】
前記本体部は、軸方向一端が閉塞された円筒状に形成され、
前記本体部の軸方向他端には、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部が設けられ、
前記本体部の内方には、液体のみを保持しうるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項４】
前記透過部は網状に形成され、前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする請求項２記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項５】
前記網状の透過部に設けられている複数の穴の直径は、いずれも前記イオン交換樹脂の粒径以下に形成されていることを特徴とする請求項４記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項６】
原子力発電プラントの復水浄化系設備に設けられた復水脱塩装置に用いられているイオン交換樹脂を洗浄する樹脂再生塔のタンクの側壁内方に突出して形成され、前記タンク内の液体の水位を計測するために設けられている静電容量式センサのカバーであって、
前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、
前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、
前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が設けられていることを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【請求項７】
イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサであって、
前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、
前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、
前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする静電容量式センサ。
【請求項１】
イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサのカバーであって、
前記静電容量式センサから所定の間隔寸法をおいて、前記静電容量式センサを内包しうるように形成されている本体部を有することを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【請求項２】
前記本体部は、前記静電容量式センサの長さ寸法よりも長い寸法に形成され、
前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された透過部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項３】
前記本体部は、軸方向一端が閉塞された円筒状に形成され、
前記本体部の軸方向他端には、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部が設けられ、
前記本体部の内方には、液体のみを保持しうるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項４】
前記透過部は網状に形成され、前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする請求項２記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項５】
前記網状の透過部に設けられている複数の穴の直径は、いずれも前記イオン交換樹脂の粒径以下に形成されていることを特徴とする請求項４記載の静電容量式センサのカバー。
【請求項６】
原子力発電プラントの復水浄化系設備に設けられた復水脱塩装置に用いられているイオン交換樹脂を洗浄する樹脂再生塔のタンクの側壁内方に突出して形成され、前記タンク内の液体の水位を計測するために設けられている静電容量式センサのカバーであって、
前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、
前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、
前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が設けられていることを特徴とする静電容量式センサのカバー。
【請求項７】
イオン交換樹脂を含有する液体を貯蔵するタンクの側壁内方に突出して形成され、タンク内の水位を測定する静電容量式センサであって、
前記静電容量式センサの外方において円筒状に配置され、軸方向一端が閉塞されている本体部と、
前記本体部の軸方向他端において、前記静電容量式センサとともに、前記タンク内に固定するように形成されたフランジ部と、を備え、
前記本体部には、前記タンク内に貯蔵されている液体を通過させるとともに、イオン交換樹脂の通過を防止しうるように形成された網状の透過部が前記本体部の垂直方向において一対に設けられていることを特徴とする静電容量式センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２３６６７１（Ｐ２００９−２３６６７１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８２９３４（Ｐ２００８−８２９３４）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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