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JP4064654B2 - Iodine filter performance evaluation apparatus and operation method thereof - Google Patents
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JP4064654B2 - Iodine filter performance evaluation apparatus and operation method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力施設にて使用するよう素フィルタの性能評価装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子力施設における事故時に空気中に放出される放射性よう素は、よう素ガスあるいはヨウ化メチルの形態で、いずれも気体の状態である。これを公衆環境に放出させないために、一般には排気系にこの放射性よう素を除去するためのフィルタ、すなわちよう素フィルタが設置されている。よう素フィルタは吸着、同位体交換反応、または化学反応によりよう素を捕獲除去するもので、一般にKIなどの形態でよう素を添着した活性炭や、銀を添着したゼオライトが充填されたものである。以下、これらの活性炭、ゼオライトを単に「吸着材」と呼称する。
吸着材は、事故時以外の通常時においても大気または排気に曝されており、それらに含まれる微量成分により、よう素除去性能が低下してくる。このため、所定の性能を維持していることを定期的に確認する必要があり、供用された吸着材の一部を取り出して、供試している。
【0003】
そのよう素除去性能試験装置は図9に示すようなものである。この図では、よう素の代わりにフレオンを用いているが、装置の基本的な構成は同じである。よう素の除去性能は、温度、湿度、流速などの影響を受けるので、決められた温度、湿度、流速などの試験条件で実施することが必要不可欠であるが、図9に示す装置では、以下の問題点があった。
(1)大気をそのまま用いているため湿度調整が行えず、湿度は大気条件により成り行きとなっていた。
(2)フレオン(よう素に相当するので、以下よう素と記述する)発生量が安定するまでにはかなりの時間を要するが、その期間に発生したよう素もすべて吸着材を通過するので、正確な評価が困難であった。
(3)供試吸着材の温度調節は、その上流のダクト101に巻かれたヒータ129への入力で行うために微調整が困難で、かつ環境温度の影響も受けるため、極めて熟練を要していた。また、流速が遅いため、ダクト101内が十分に混合されずにヒータ129の巻かれた外壁近傍が高温となる、温度のムラを生じていた。
(4)近年、温度の低い方がよう素除去効率が悪化するとの報告もあるが、冷却機能を有しておらず大気温度以上の試験しか実施できず、低温度での試験は不可能であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記問題点に鑑み、所定の温度、湿度、流速などの試験条件で評価を行うことが可能であり、よう素量を安定させて運転することができるとともに、流速によらず温度調節が可能で温度ムラが少なく、湿度調節も可能なよう素フィルタの性能評価装置を開発すべく、鋭意検討した。
その結果、本発明者らは、供試体に供給するガスについて、フィルタを通過させた後、ガスを一旦分岐させて各流路で安定したよう素発生や加湿を行い、それらを混合してから供試体に供給する方法によって、上記問題点が解決されることを見い出した。本発明は、かかる見地より完成されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、1系統のガス流路に前置フィルタおよび微粒子フィルタ(HEPAフィルタ:High Efficiency Particulate Air フィルタ)が設置され、該微粒子フィルタ(HEPAフィルタ)の後流にガス調整系統が備えられ、該ガス調整系統の後流にて該ガス流路が、よう素発生系統、加湿系統およびバイパス系統の3系統に分岐され、これら各系統の後流では混合系統にて再び該3系統が合流し、1系統のガス流路としてさらに後流の供試体系統に接続され、該供試体系統の後流にはバックアップ系統が設置されているよう素フィルタ性能評価装置を提供するものである。
ここで、前記加湿系統においては水蒸気発生装置を設置し、該水蒸気発生装置内にて層流で空気と水を接触させ、水ミストの発生しない高湿度の空気を調製するとともに、該水蒸気発生装置の上流にて蒸発潜熱を考慮して空気加熱を行い、かつ、該水蒸気発生装置の下流にて高湿度空気を加熱して水ミストの発生を防止することが好適である。
また、前記加湿系統においては、デミスタを内蔵した水蒸気発生用気泡塔を2塔直列に設置し、該水蒸気発生用気泡塔の下流に、HEPAフィルタを設けるとともに、該HEPAフィルタの下流に加熱器を備える態様も好適である。その際、前記水蒸気発生用気泡塔のうち、後流である2塔目の水蒸気発生用気泡塔の入口温度測定点から供試体系統までを、恒温槽内に設置することが好ましい。
【0006】
本発明では、前記混合系統に備えられる混合器本体においては、前記加湿系統からの加湿空気および前記バイパス系統からの乾燥空気の流入口と、混合空気の流出口とがそれぞれ異なる両端であって、本体の外側に向けて反対方向を向くように配置されるとともに、前記よう素発生系統からのよう素を含むガスの流入位置が該流入口と該流出口の間に設けられている態様が挙げられる。
また、前記よう素発生系統においては、よう素発生容器が恒温槽内に設置されて所定のよう素濃度に維持し、該よう素発生容器の内部では、よう素結晶とガラスウールが交互に積み重ねられて、よう素結晶の間に空気を通し、ガス状よう素を発生させる態様が好適に挙げられる。この際、よう素発生容器をバイパスするラインが設けられていることが好ましい。
【0007】
さらに、前記よう素発生系統においては、よう素発生器が該発生器に接続する空気の流入出配管の一部とともに恒温槽内に設置され、該よう素発生器の内部にはよう素発生容器が備えられているとともに、よう素発生容器は、その上部内部が細くなり且つ上部が開放されている態様が好適に挙げられる。
本発明の装置では、前記供試体系統および前記バックアップ系統の両方に、それぞれバイパスラインが設けられていることが好ましい。
【0008】
また、本発明は、前置フィルタを介してからHEPAフィルタを通過して除湿および流量調整されたガスを、よう素発生系統、加湿系統およびバイパス系統の3系統に分割して流下させ、混合系統にて再び該3系統のガスを合流した後、該ガスを供試体系統に流入し、流出したガスをさらに後流のバックアップ系統に供給するよう素フィルタ性能評価装置の運転方法を提供するものである。
ここで例えば、前記バイパス系統、並びに、前記供試体系統のバイパスラインおよび前記バックアップ系統のバイパスライン、に全ガス量を流通させた後、前記よう素発生系統および加湿系統にガスを流通させるとともに、該供試体系統および該バックアップ系統にガスを流通させて所定時間経過後、再び該供試体系統および該バックアップ系統のバイパスライン、並びに、該バイパス系統、にガスを戻して全ガス量を流通させる運転方法が挙げられる。また、前記バイパスラインの圧力損失は、前記供試体系統もしくは前記バックアップ系統のメインラインの圧力損失と略同一とすることが好ましい。
【0009】
本発明においては、上記いずれかに記載されたよう素フィルタ性能評価装置を用いてよう素フィルタ性能の評価を行うにあたり、よう素捕集効率を、前記供試体系統と前記バックアップ系統にて捕集したよう素量から算出することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るヨウ素フィルタ性能評価装置およびその運転方法について、添付図面を参照しながら、その具体的な実施形態を説明する。
実施の形態(その1)
図1は、本実施の形態のフローシートであり、基本となる系統を示したものである。
本実施の形態では、大気は前置フィルタ10を経てブロア20により吸い込まれ、HEPAフィルタ30、ガス調整系統(空気調整系統40)を経て、よう素発生系統50、加湿系統60、バイパス系統70に3分割された後、混合系統75にて合流し、供試体系統80に流入し、バックアップ系統90を経て試験設備設置建屋排気系統(図示せず)に放出される。供試体系統80に混合ガスを供給する際には、規定の試験条件で流入する。以下、より具体的に説明する。
【0011】
前置フィルタ10で大気中のダストは概ね除去され、下流に設置したHEPAフィルタ30の粉塵負荷を低減し、HEPAフィルタ30の使用可能期間を延ばすことができる。HEPAフィルタ30は、平型フィルタ、ラフ・フィルタと一般的に呼称される前置フィルタ10に比べて高価なので、取替頻度が減少することにより、コスト低減が図れる。
ブロア20は本試験にて使用する、空気を供給するものであり、ブロアに代えて圧力調整器が付随するコンプレッサにすることも可能である。
【0012】
ブロア20により送り込まれた空気は、空気調整系統40により除湿、流量調整された後、3分割されて、よう素発生系統50、加湿系統60、バイパス系統60に分かれる。除湿してから、流量測定並びに流量調整を行うので、水分(水蒸気)濃度(湿度)の変動の影響を受けず、極めて正確な流量調整を行うことができる。
よう素発生系統50では、よう素を規定の化学形態、濃度で発生させそれを分流した空気流れに乗せる。加湿系統60が大部分の空気が流れる系統である。よう素発生系統50、加湿系統60、バイパス系統70では、温度、流量調整機能を有している。このように3系統に分割したことにより、よう素の発生、湿度の調整に最適な流量を確保することが可能となり、試験条件の設定が容易となることで、操作員の負荷軽減が図れる。なお、バイパス系統70の流量調整機能は空気調整系統40の流量調整機能で代替することも可能である。
【0013】
混合系統75にて再び3系統のガスは合流し、規定の試験条件にて供試体系統80に流入する。供試体系統の湿度は、よう素発生系統50のガス量を一定としているので、加湿系統60とバイパス系統70の流量比を調整することにより、設定値に調節できる。
混合系統75を設けることにより、よう素濃度、温度、湿度が均一となり、試験結果の信頼性が向上し、繰り返し試験回数を減らすことができ、試験期間、操作員就業時間が低減でき、ひいてはコスト低減に繋がる。
特に、同位体交換反応を利用してよう素を除去する吸着材の場合には、よう素としては放射性よう素が用いられるので、供試体系統80を流出したガスは、バックアップ系統90でリークしてくる放射性よう素を除去した後、試験設備設置建屋排気系統に放出される。
【0014】
この場合、供試体系統80に供試した吸着材が捕集した放射性よう素量Aと、バックアップ系統90に設置したよう素吸着材が吸着した放射性よう素量Bから、供試した吸着材のよう素捕集効率ηを次式により求める。
η=A / ( A + B ) × 100 %
バックアップ系統90はこのように、供試吸着材の性能(よう素捕集効率η)算出に必要であるばかりでなく、設備からの放出放射能量を極めて小さくして、公衆の被曝低減に寄与するものである。
非放射性よう素を用いる場合にも、よう素捕集効率ηは同様にして求めることができる。また、吸着材前後のガスをサンプリングして、そのガス中のよう素濃度から、よう素捕集効率ηを求める方法もあるが、精度、検出限界の観点からは、上述の方法に比較して劣るものである。
【0015】
実施の形態(その2)
図2は加湿系統60の主機器である、水蒸気発生装置63の構造を示す断面図である。図2aは平面図、bは立面図である。
加湿系統60に分流された空気61は、水蒸気発生装置63の内部仕切板64に区切られた細い流路上部に沿って折り返しながら流れる。一方、温度、流量を調節された水68は、上記空気と対向流で流れる。流入する空気61及び出口空気611を加熱するための加熱器62、66とそれらの温度調節のための温度調節器65、67を具備する。
【0016】
空気と水両者の流れは層流となるように、流路の形状、寸法が設定される。層流で流すことにより、ここで水ミストを発生することはない。仮に、水ミストを発生し、これが供試体系統80まで飛来すると、吸着材表面に付着し、よう素捕集性能を著しく損ない、真の捕集性能を評価できなくなる。このため、水ミストの飛来は厳重に抑止する必要がある。
水蒸気発生装置63では、水の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪うので、流入する空気61の温度は設定温度に比べて高くする必要があり、そのための空気加熱器62を設置している。この加熱器出力によって、水蒸気発生装置63の出口温度を温度調節器65を介して調節する。
【0017】
前述の通り、水ミストの供試体系統80への持ち込みは厳禁であるので、水蒸気発生装置63出口の水蒸気圧が飽和水蒸気圧に非常に近い場合には、供試体系統80までの流路で微少な温度低下やごく僅か温度の低い器壁部分があると、水ミストを発生する危険性があるので、加熱器66を設置してこれを回避している。
これらにより、水ミストの供試体系統80への持ち込みがなくなり、水ミストの付着による誤性能評価がなくなり信頼性が向上するとともに、試験のやり直しによる試験期間、費用の低減が図れる。
【0018】
実施の形態(その3)
図3は、加湿系統60の主機器である、水蒸気発生装置63のもう一つの構造を示す断面図である。
加湿系統60に分流された空気61は、まず1塔目の水蒸気発生用気泡塔631の下部から導かれ、温度、流量を調節して導入された水68をくぐり、デミスタ641で水ミストを除去した後、2塔目の水蒸気発生用気泡塔632の下部に導かれ、デミスタ642で水ミストを除去した後は実施例2と同様である。
流入する空気61及び出口空気611を加熱するための加熱器62、66とそれらの温度調節のための温度調節器65、67を具備するのは、実施例2と同様である。温度調節器65の温度検出端以降供試体系統80までが、恒温槽651の内部に設置されている。
【0019】
1塔目の水蒸気発生用気泡塔631では、水の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪うので、流入する空気61の温度は設定温度に比べて高くする必要があり、そのための空気加熱器62を設置している。この加熱器出力によって、水蒸気発生用気泡塔631の出口温度を温度調節器65を介して調節する。
1塔目水蒸気発生用気泡塔631出口では、水ミストを厳密に排除する必要性はないが、2塔目水蒸気発生用気泡塔632までの配管にドレンが発生しないようにデミスタ641を設置している。
1塔目水蒸気発生用気泡塔631では、水分の蒸発量が多いために常時この蒸発水分を補うために水の補給が必要であり、かつ、温度を一定に維持して出口水分量を一定にするために、一定流量、温度の水68を供給する。この供給量は蒸発水分量よりも多く、蒸発消費されなかった余剰水は、例えばオーバーフローのような1塔目水蒸気発生用気泡塔631の水位を保持する方法で、流出する。したがって、1塔目水蒸気発生用気泡塔631における水の蒸発量は一定、すなわち、1塔目水蒸気発生用気泡塔631出口の湿分は一定となる。
1塔目水蒸気発生用気泡塔631を出た加湿空気は、次に1塔目と同様の構造をもつ2塔目水蒸気発生用気泡塔632に流入する。
【0020】
1塔目水蒸気発生用気泡塔631出口における相対湿度は、経験的に97%程度となることが分かっており。また、2塔目水蒸気発生用気泡塔632出口における相対湿度は、経験的に99%以上となることも分かっている。
したがって、2塔目水蒸気発生用気泡塔632における蒸発水分量は極僅かであり、ここでの空気の温度は殆ど変化しない。温度調節器65の温度測定点以降2塔目水蒸気発生用気泡塔632は、恒温槽651内に設置されており、外乱の影響を排除して更なる温度変化の抑制が図られている。2塔目水蒸気発生用気泡塔632において僅かに蒸発する水分の補給のための補給水685は、もちろん恒温槽651と同温度にしてから、恒温槽651内に導かれ、2塔目水蒸気発生用気泡塔632に補給される。2塔目水蒸気発生用気泡塔632では、上述のごとく温度変化が殆どないので、補給水685は温度保持のために蒸発水分量以上を流す必要がなく、オーバフローは必要ではないが、水位保持機能(水位計とこれに連動する補給水685流入量制御機能)は必要である。
【0021】
2塔目水蒸気発生用気泡塔632では、デミスタ642が設けられ、ミストは98%程度は除去されるが、完全に除去される訳ではないので、さらにミストセパレータ633を設置している。ミストセパレータ633内にはサブμm径のシリカウール層643が充填されており、またはHEPAフィルタが設置されており、ここでミストは更に99.9%以上が除去され、殆どミストのない飽和湿度の空気となる。更に、微少な温度低下によるミストの発生を避けるために、加熱器66によって昇温して試験条件の温度に温度調節器67で制御する。
混合系統75、供試体系統80も、恒温槽651内に設置することにより、正確に試験温度条件に設定することができる。なお、図3には図示していないが、温度調節されたよう素発生系統50とバイパス系統70の流体は、混合系統75で合流する。
【0022】
実施の形態(その4)
図4は混合系統75の混合器の断面構造図である。
混合器本体751には、図に示す配置で、加湿系統60からの加湿空気611と、よう素発生系統50からのよう素を含む空気51、バイパス系統60からの乾燥空気71が流入し、混合空気81が流出する配管をもった構造となっている。
【0023】
最も流量の多い加湿系統60からの加湿空気611は、混合器本体751の一端へ向けて放出されるようにその配管口が開放しており、バイパス系統60からの乾燥空気71も同様である。流出する混合空気81の配管開口部はその丁度反対側を向いており、よう素発生系統50からのよう素を含む空気51の配管開口部はそれらの中間に位置し、その開口方向は加湿空気611とバイパス系統60からの乾燥空気71と同方向である。
この構造とすることにより、流出する混合空気81の組成は混合均一化されると共に、万一ミストが流入してきた時にも流線が反対方向を向いていることから、ミストの流出を防止することができ、信頼性のあるデータ取得につながり、ひいては試験回数の減少、コスト低減につながる。
【0024】
実施の形態(その5)
図5は、単体よう素を発生させる目的のよう素発生系統50の系統図である。
よう素発生容器52内部は、よう素結晶とガラスウールが交互に積み重ねられ、よう素結晶の間に空気が流れるようになっている。よう素発生容器52とその上流の配管は恒温槽54内部に収納されている。また、これらをバイパスするラインが設けられている。
【0025】
よう素発生容器52内部によう素結晶とガラスウールを交互に積み重ね、よう素結晶の間に空気を通し、よう素を昇華させてガス状となし、空気に同伴させてよう素を含む空気51として流出させる。よう素結晶とガラスウールを交互に積み重ねたことにより、空気の偏流がなくなりよう素結晶と空気が十分に接触し、接触した空気中のよう素の蒸気圧は飽和蒸気圧まで到達する。
よう素の蒸気圧は温度の関数であり、恒温槽54内部によう素発生容器52とその上流の配管を設置することにより、よう素を含む空気51中のよう素分圧、すなわちよう素濃度を設定することができる。
【0026】
よう素を流す必要のない時、すなわち装置立ち上がりから装置全体の温湿度、流量条件が設定値に整定するまでの期間や供試体の定められた温湿度保持期間、および試験終了後などの期間には、弁55〜57の操作により、弁57のあるバイパスラインに空気を流す。なお、この時には、よう素発生容器52内のよう素濃度(蒸気圧)は、恒温槽54の温度に対する蒸気圧で決まり一定であって、蒸気圧以上にならないことは言うまでもない。
【0027】
実施の形態(その6)
図6は、ヨウ化メチルを発生させる目的のよう素発生系統50の系統図である。
よう素(ヨウ化メチル)発生容器521内部にはヨウ化メチルを入れてある。よう素発生容器521の上部522は細くなっており上部は開放されている。よう素発生容器521はよう素発生器523の内部に設置されている。よう素発生器523には空気の流入出管が具備されており、その上流配管とともに恒温槽54内部に収納されている。また、これらをバイパスするラインが設けられている。
【0028】
よう素(ヨウ化メチル)発生容器521内部にはヨウ化メチルを入れてある。ヨウ化メチルは温度に応じた蒸気圧を持っており、その蒸気圧は吸着材の性能試験温度付近では十分過ぎるほど高い。そこで、よう素発生容器521の上部522を細くしておくと、よう素発生容器521からよう素発生器523内部へのよう素移行量は上部522での拡散速度と拡散距離、拡散面積に支配される。拡散速度は温度と上部522上端におけるよう素濃度により決まるので、温度が一定となるようによう素発生器523を恒温槽54内に設置して一定温度に保てば、よう素発生器523への空気流入量だけに依存することになる。
【0029】
逆に、よう素発生器523への空気流入量は供試体系統80の設定条件から決められてしまうので、よう素発生容器521の上部522の形状(長さと太さ)と温度を調節することにより、よう素発生容器521からよう素発生器523内部へのよう素移行量、すなわち空気流入量が一定であるからよう素濃度を所定の値に調節することができる。
実施の形態(その5)と同様に、よう素を流す必要のない時、すなわち装置立ち上がりから装置全体の温湿度、流量条件が設定値に整定するまでの期間や供試体の定められた温湿度保持期間、および試験終了後などの期間には、弁55〜57の操作により、弁57のあるバイパスラインに空気を流す。なお、この時には、よう素発生容器52内のよう素濃度(蒸気圧)は、恒温槽54の温度に対する蒸気圧で決まり一定であって、蒸気圧以上にならないことは言うまでもない。
【0030】
実施の形態(その7)
図7は、よう素フィルタ性能評価装置の運転フローチャート、図8は供試体系統80、バックアップ系統90の系統図である。
図8において、試験条件に設定された空気751は、供試吸着材81、バックアップ吸着材91を通り、系外に排出され、試験設備建屋排気系統に放出される。試験条件の設定中および吸着試験終了後に流通する空気は、それぞれの系統のバイパスライン、すなわち、84の弁のラインおよび95の設置ラインを流れる。
【0031】
図7の操作手順について説明する。
(1) 空気の通る系統の温度を設定し、静定するのを待つ。
(2) バイパスラインのある系統は、すべてこのラインに空気を流通させる。
(3) 水蒸気発生系統の水温を除々に上昇させ、設定値にする。
(4) 各ラインの温度、湿度、流量が設定値になっていることを確認する。
(5) 加湿系統(水蒸気発生系統)をメインラインに切り替える。
(6) よう素発生系統をメインラインに切り替える。
(7) 供試体系統ならびにバックアップ系統をメインラインに切り替える。
(8) 所定の試験時間後に、供試体系統ならびにバックアップ系統をバイパスラインに切り替える。
(9) よう素発生系統をバイパスラインに切り替える。
(10) 加湿系統(水蒸気発生系統)をバイパスラインに切り替える。
(11) 試験終了
【0032】
まず、(1)により、装置各部の温度を所定条件にすることにより、流体を流通させた時のオーバシュートを防ぎ、静定時間を短縮できる。前試験の(10)により、系内は乾燥状態にあり、(2)ではその状態を維持して流体(乾燥空気)が流れた状態で温度的に安定させる。
水蒸気発生系統の温度を急激に上昇させると、オーバーシュートした場合には次に設定値に戻る際にミストの発生が不可避となるため、水蒸気発生系統の温度は除々に上昇させ、設定値にする。
最初は、すべての系統でバイパスラインを使うのは、上述した現象が万一生じても不都合(ミストの供試吸着材81への飛来、それに起因してよう素吸着性能を過少評価してしまうことを避けるためである。したがって、各系統にはバイパスラインがそれぞれ設けられていることが好ましい。
【0033】
その後、メインラインに切り替えて、性能試験終了後は、再びバイパスラインに切り替えておく。この操作により、系統内に水が液体として残存する可能性、ひいては、ミスト発生の可能性をなくしてしまうために、試験結果の信頼性が保持できるものである。なお、これらの操作は、電子計算機、シーケンサーなどを使えば、自動的に実施できる。
また、バイパスラインの圧力損失は、メインラインと同一となるようになしておくことにより、バイパスラインとメインラインの切替時に流量変動が起こることを回避する。
【0034】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び変更を加え得るものである。
【0035】
【発明の効果】
本発明に係るよう素フィルタ性能評価装置によれば、所定の温度、湿度、流速などの試験条件で評価を行うことが可能であり、よう素量を安定させて運転することできるとともに、流速によらず温度調節が可能で温度ムラが少なく、湿度調節も可能なよう素フィルタの性能評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態(その1)のフローシートであり、本発明の基本となるガス流通の系統を示したものである。
【図2】本発明における加湿系統に用いられる水蒸気発生装置の構造の一例を示す断面図であり、(a)は平面図、(b)は立面図である。
【図3】本発明における加湿系統に用いられる水蒸気発生装置の他の一例を示す断面図である。
【図4】本発明における混合系統に用いられる混合器の断面構造の一例を示す図である。
【図5】本発明におけるよう素発生系統に用いられるよう素発生容器を含む系統図である。
【図6】ヨウ化メチルを発生させる目的のよう素発生系統の一例を示す系統図である。
【図7】本発明のよう素フィルタ性能評価装置についての運転フローチャートである。
【図8】本発明における供試体系統およびバックアップ系統の系統図である。
【図9】従来のよう素除去性能試験装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
10 前置フィルタ
20 ブロア
30 HPAフィルタ
40 空気調整系統(ガス調整系統)
50 よう素発生系統
60 加湿系統
70 バイパス系統
75 混合系統
80 供試体系統
90 バックアップ系統
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an iodine filter performance evaluation apparatus for use in nuclear facilities.
[0002]
[Prior art]
Radioactive iodine released into the air at the time of an accident at a nuclear facility is in the form of iodine gas or methyl iodide, both in the gaseous state. In order not to release it to the public environment, a filter for removing this radioactive iodine, that is, an iodine filter is generally installed in the exhaust system. The iodine filter captures and removes iodine by adsorption, isotope exchange reaction, or chemical reaction, and is generally filled with activated carbon impregnated with iodine in a form such as KI or zeolite impregnated with silver. . Hereinafter, these activated carbons and zeolites are simply referred to as “adsorbents”.
The adsorbent is exposed to the atmosphere or exhaust even at normal times other than the time of the accident, and iodine removal performance deteriorates due to trace components contained therein. For this reason, it is necessary to periodically confirm that the predetermined performance is maintained, and a part of the used adsorbent is taken out and tested.
[0003]
Such an element removal performance test apparatus is as shown in FIG. In this figure, freon is used instead of iodine, but the basic configuration of the apparatus is the same. Since iodine removal performance is affected by temperature, humidity, flow rate, etc., it is indispensable to carry out under test conditions such as determined temperature, humidity, flow rate, etc., but in the apparatus shown in FIG. There was a problem.
(1) Humidity cannot be adjusted because the atmosphere is used as it is, and the humidity is in line with atmospheric conditions.
(2) It takes a considerable amount of time for the amount of Freon (which corresponds to iodine to be described below) to stabilize, but all iodine generated during that period passes through the adsorbent. Accurate evaluation was difficult.
(3) Since the temperature of the test adsorbent is adjusted by input to the heater 129 wound around the duct 101 upstream of the test adsorbent, it is difficult to make fine adjustments and is also affected by the environmental temperature. It was. Further, since the flow rate is slow, the inside of the duct 101 is not sufficiently mixed, and the vicinity of the outer wall around which the heater 129 is wound becomes high in temperature.
(4) In recent years, it has been reported that the iodine removal efficiency deteriorates at lower temperatures, but it has no cooling function and can only perform tests above ambient temperature, making it impossible to test at low temperatures. there were.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the present inventors can perform evaluation under test conditions such as a predetermined temperature, humidity, and flow rate, and can operate with a stable iodine amount. In order to develop a device for evaluating the performance of elementary filters so that the temperature can be adjusted, the temperature unevenness is small, and the humidity can be adjusted.
As a result, for the gas supplied to the specimen, after passing through the filter, the present inventors once branched the gas to perform stable iodine generation and humidification, and mixed them. It has been found that the above problems can be solved by supplying the specimen. The present invention has been completed from such a viewpoint.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, a pre-filter and a particulate filter (HEPA filter: High Efficiency Particulate Air filter) are installed in one system gas flow path, and a gas regulating system is provided downstream of the particulate filter (HEPA filter). The gas flow path is branched into three systems, an iodine generation system, a humidification system, and a bypass system, in the downstream of the gas regulation system, and the three systems are joined again in the mixing system in the downstream of each system. Further, the present invention provides an element filter performance evaluation apparatus that is connected to a downstream sample system as a single gas flow path, and a backup system is installed in the downstream of the sample system.
Here, in the humidification system, a water vapor generating device is installed, and air and water are contacted in a laminar flow in the water vapor generating device to prepare high-humidity air that does not generate water mist, and the water vapor generating device It is preferable to perform air heating in consideration of the latent heat of vaporization upstream and to heat high-humidity air downstream of the water vapor generator to prevent generation of water mist.
Further, in the humidification system, two bubble generation bubble towers with a built-in demister are installed in series, a HEPA filter is provided downstream of the water vapor generation bubble tower, and a heater is provided downstream of the HEPA filter. The aspect provided is also suitable. In that case, it is preferable to install in the thermostatic chamber from the inlet temperature measurement point of the second tower of the second steam generating bubble tower to the specimen system among the steam generating bubble tower.
[0006]
In the present invention, in the mixer body provided in the mixing system, the humidified air from the humidifying system and the inlet of the dry air from the bypass system, and the outlet of the mixed air are respectively different ends, An aspect in which an inflow position of gas containing iodine from the iodine generation system is provided between the inflow port and the outflow port is arranged so as to face in the opposite direction toward the outside of the main body. It is done.
Further, in the iodine generation system, an iodine generation container is installed in a thermostatic bath to maintain a predetermined iodine concentration, and iodine crystals and glass wool are alternately stacked inside the iodine generation container. Thus, an embodiment in which air is passed between the iodine crystals to generate gaseous iodine is preferable. At this time, it is preferable that a line for bypassing the iodine generating container is provided.
[0007]
Further, in the iodine generation system, an iodine generator is installed in a thermostatic chamber together with a part of an air inflow / outflow pipe connected to the generator, and an iodine generation container is provided inside the iodine generator. The iodine generating container preferably has a configuration in which the inside of the upper part is thin and the upper part is opened.
In the apparatus of the present invention, it is preferable that a bypass line is provided in each of the specimen system and the backup system.
[0008]
Further, the present invention allows a gas that has been dehumidified and flow-adjusted through a pre-filter and then passed through a HEPA filter to flow down into three systems, an iodine generation system, a humidification system, and a bypass system, After the three systems of gas are merged again at the above, the operation method of the elementary filter performance evaluation apparatus is provided so that the gas flows into the specimen system and the outflowed gas is further supplied to the downstream backup system. is there.
Here, for example, after circulating the total amount of gas through the bypass system and the bypass line of the specimen system and the bypass line of the backup system, the gas is circulated through the iodine generation system and the humidification system, An operation in which the gas is circulated through the specimen system and the backup system, and after a predetermined time has elapsed, the gas is returned to the bypass line of the specimen system and the backup system, and the gas is circulated again to the bypass system. A method is mentioned. The pressure loss of the bypass line is preferably substantially the same as the pressure loss of the main line of the specimen system or the backup system.
[0009]
In the present invention, when evaluating the iodine filter performance using the iodine filter performance evaluation apparatus described above, the iodine collection efficiency is collected by the specimen system and the backup system. It can be calculated from the elementary amount.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of an iodine filter performance evaluation apparatus and an operation method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment (Part 1)
FIG. 1 is a flow sheet according to the present embodiment and shows a basic system.
In the present embodiment, the air is sucked in by the blower 20 through the pre-filter 10, passes through the HEPA filter 30, the gas adjustment system (air adjustment system 40), and enters the iodine generation system 50, the humidification system 60, and the bypass system 70. After being divided into three, they are merged in the mixed system 75, flow into the specimen system 80, and are discharged to the test facility installation building exhaust system (not shown) through the backup system 90. When supplying the mixed gas to the specimen system 80, it flows under the specified test conditions. More specific description will be given below.
[0011]
Dust in the atmosphere is generally removed by the pre-filter 10, the dust load of the HEPA filter 30 installed downstream can be reduced, and the usable period of the HEPA filter 30 can be extended. Since the HEPA filter 30 is more expensive than the pre-filter 10 that is generally called a flat filter or a rough filter, the cost can be reduced by reducing the replacement frequency.
The blower 20 supplies air to be used in this test, and may be a compressor with a pressure regulator instead of the blower.
[0012]
The air sent by the blower 20 is dehumidified and the flow rate is adjusted by the air adjustment system 40, and then divided into three parts to be divided into an iodine generation system 50, a humidification system 60, and a bypass system 60. Since the flow rate is measured and the flow rate is adjusted after dehumidification, the flow rate can be adjusted very accurately without being affected by fluctuations in moisture (water vapor) concentration (humidity).
In the iodine generation system 50, iodine is generated in a prescribed chemical form and concentration, and is placed on the diverted air flow. The humidification system 60 is a system through which most air flows. The iodine generation system 50, the humidification system 60, and the bypass system 70 have temperature and flow rate adjustment functions. By dividing into three systems in this way, it becomes possible to secure an optimal flow rate for iodine generation and humidity adjustment, and it becomes easy to set test conditions, thereby reducing the burden on the operator. Note that the flow rate adjustment function of the bypass system 70 can be replaced by the flow rate adjustment function of the air adjustment system 40.
[0013]
In the mixed system 75, the three gas systems again merge and flow into the specimen system 80 under the specified test conditions. The humidity of the specimen system can be adjusted to a set value by adjusting the flow rate ratio of the humidification system 60 and the bypass system 70 since the gas amount of the iodine generation system 50 is constant.
By providing the mixed system 75, the iodine concentration, temperature, and humidity become uniform, the reliability of the test results is improved, the number of repeated tests can be reduced, the test period and operator working hours can be reduced, and the cost It leads to reduction.
In particular, in the case of an adsorbent that removes iodine using an isotope exchange reaction, radioactive iodine is used as iodine, so that the gas flowing out of the specimen system 80 leaks in the backup system 90. After removing the radioactive iodine coming in, it is released to the test equipment installation building exhaust system.
[0014]
In this case, from the amount of radioactive iodine A collected by the adsorbent tested in the specimen system 80 and the amount of radioactive iodine B adsorbed by the iodine adsorbent installed in the backup system 90, The iodine collection efficiency η is obtained by the following equation.
η = A / (A + B) × 100%
Thus, the backup system 90 is not only necessary for calculating the performance of the test adsorbent (iodine collection efficiency η), but also greatly reducing the amount of radioactivity released from the facility, thereby contributing to the reduction of public exposure. Is.
Even when non-radioactive iodine is used, the iodine collection efficiency η can be obtained in the same manner. There is also a method of sampling the gas before and after the adsorbent and obtaining the iodine collection efficiency η from the iodine concentration in the gas, but from the viewpoint of accuracy and detection limit, compared to the above method It is inferior.
[0015]
Embodiment (2)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the water vapor generator 63 which is the main device of the humidifying system 60. 2a is a plan view and b is an elevational view.
The air 61 divided into the humidification system 60 flows while turning back along the upper part of the narrow flow path partitioned by the internal partition plate 64 of the water vapor generating device 63. On the other hand, the water 68 whose temperature and flow rate are adjusted flows in a counterflow with the air. Heaters 62 and 66 for heating the incoming air 61 and the outlet air 611 and temperature regulators 65 and 67 for adjusting their temperatures are provided.
[0016]
The shape and dimensions of the flow path are set so that the flow of both air and water is laminar. By flowing in a laminar flow, no water mist is generated here. If water mist is generated and reaches the specimen system 80, it adheres to the surface of the adsorbent, significantly impairs iodine collection performance, and makes it impossible to evaluate true collection performance. For this reason, it is necessary to strictly control the arrival of water mist.
Since the water vapor generator 63 takes away the latent heat of vaporization accompanying the evaporation of water, the temperature of the inflowing air 61 needs to be higher than the set temperature, and an air heater 62 is provided for this purpose. By this heater output, the outlet temperature of the steam generator 63 is adjusted via the temperature controller 65.
[0017]
As described above, since water mist is strictly prohibited to be brought into the specimen system 80, if the water vapor pressure at the outlet of the steam generator 63 is very close to the saturated water vapor pressure, a minute amount is required in the flow path to the specimen system 80. Since there is a risk of generating water mist if there is a low temperature drop or a very low temperature wall part, a heater 66 is installed to avoid this.
As a result, the water mist is not brought into the specimen system 80, the erroneous performance evaluation due to the adhesion of the water mist is eliminated, the reliability is improved, and the test period and cost can be reduced by re-testing.
[0018]
Embodiment (Part 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another structure of the water vapor generator 63 which is the main device of the humidifying system 60.
The air 61 divided into the humidification system 60 is first led from the lower part of the first steam generating bubble column 631, passes through the introduced water 68 by adjusting the temperature and flow rate, and the mist mist 641 removes the water mist. Then, after being guided to the lower part of the second tower for generating water vapor 632 and removing water mist by the demister 642, the same procedure as in Example 2 was performed.
As in the second embodiment, the heaters 62 and 66 for heating the inflowing air 61 and the outlet air 611 and the temperature controllers 65 and 67 for adjusting the temperature thereof are provided. A part from the temperature detection end of the temperature controller 65 to the specimen system 80 is installed in the thermostatic chamber 651.
[0019]
In the first bubble generating bubble column 631, it takes away the latent heat of evaporation accompanying the evaporation of water, so the temperature of the inflowing air 61 needs to be higher than the set temperature, and an air heater 62 is installed for that purpose. ing. The outlet temperature of the steam generating bubble column 631 is adjusted via the temperature controller 65 by the output of the heater.
At the outlet of the first steam generation bubble tower 631, there is no need to strictly eliminate water mist, but a demister 641 is installed so that no drain is generated in the pipe to the second tower steam generation bubble tower 632. Yes.
In the first bubble generating bubble column 631, the amount of water evaporated is large, so it is necessary to replenish water at all times to compensate for the evaporated water, and the outlet water amount is kept constant by keeping the temperature constant. In order to do this, water 68 is supplied at a constant flow rate and temperature. This supply amount is larger than the amount of evaporated water, and surplus water that has not been evaporated and consumed flows out by a method of maintaining the water level of the first tower steam generation bubble column 631, such as overflow. Therefore, the evaporation amount of water in the first tower steam generating bubble column 631 is constant, that is, the moisture at the outlet of the first tower steam generating bubble column 631 is constant.
The humidified air exiting the first steam generation bubble column 631 then flows into the second steam generation bubble column 632 having the same structure as the first tower.
[0020]
The relative humidity at the outlet of the bubble tower 631 for generating steam in the first tower has been empirically found to be about 97%. Also, it has been empirically found that the relative humidity at the outlet of the second tower steam generating bubble column 632 is 99% or more.
Therefore, the amount of evaporated water in the second tower for generating water vapor bubble column 632 is very small, and the temperature of the air here hardly changes. The bubble tower 632 for generating the second water vapor after the temperature measuring point of the temperature controller 65 is installed in the thermostatic bath 651 to further suppress the temperature change by eliminating the influence of disturbance. The replenishing water 685 for replenishing the slightly evaporated water in the second tower steam generating bubble column 632 is of course brought to the same temperature as the thermostat 651 and then guided into the thermostat 651 for generating the second tower steam. The bubble column 632 is replenished. In the second bubble generation bubble column 632, since there is almost no temperature change as described above, the makeup water 685 does not need to flow more than the amount of evaporated water in order to maintain the temperature, and overflow is not necessary, but the water level maintaining function (A water level meter and a function for controlling the inflow of makeup water 685 linked to it) are necessary.
[0021]
In the second bubble generating bubble column 632, a demister 642 is provided, and about 98% of the mist is removed, but since it is not completely removed, a mist separator 633 is further provided. The mist separator 633 is filled with a silica wool layer 643 having a sub-μm diameter, or a HEPA filter is installed. Here, more than 99.9% of the mist is removed, and air with a saturation humidity with almost no mist. Become. Further, in order to avoid generation of mist due to a slight temperature drop, the temperature is raised by the heater 66 and controlled to the temperature of the test condition by the temperature regulator 67.
By installing the mixed system 75 and the specimen system 80 in the thermostat 651, the test temperature condition can be accurately set. Although not shown in FIG. 3, the fluids of the iodine generation system 50 and the bypass system 70 that have been adjusted in temperature join in the mixing system 75.
[0022]
Embodiment (part 4)
FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of the mixer of the mixing system 75.
In the mixer main body 751, the humidified air 611 from the humidifying system 60, the air 51 containing iodine from the iodine generating system 50, and the dry air 71 from the bypass system 60 flow in the arrangement shown in FIG. It has a structure with piping through which air 81 flows out.
[0023]
The piping port is opened so that the humidified air 611 from the humidifying system 60 having the highest flow rate is discharged toward one end of the mixer main body 751, and the dry air 71 from the bypass system 60 is also the same. The piping opening of the outflowing mixed air 81 is just facing the opposite side, and the piping opening of the air 51 containing iodine from the iodine generation system 50 is located between them, and the opening direction is humid air. 611 and the direction of the dry air 71 from the bypass system 60.
By adopting this structure, the composition of the outflowing mixed air 81 is mixed and uniform, and even if mist flows in, the streamline faces in the opposite direction, preventing mist from flowing out. Can lead to reliable data acquisition, which in turn reduces the number of tests and reduces costs.
[0024]
Embodiment (Part 5)
FIG. 5 is a system diagram of an iodine generation system 50 for generating single iodine.
In the iodine generating container 52, iodine crystals and glass wool are alternately stacked, and air flows between the iodine crystals. The iodine generating container 52 and the upstream pipe are accommodated in the thermostat 54. A line for bypassing these is also provided.
[0025]
Iodine crystals and glass wool are alternately stacked inside the iodine generation container 52, air is passed between the iodine crystals, iodine is sublimated into a gaseous state, and air 51 containing iodine is entrained in the air. Spill as. By alternately stacking iodine crystals and glass wool, the iodine crystals and the air are sufficiently in contact so that air drift is eliminated, and the vapor pressure of iodine in the contacted air reaches the saturated vapor pressure.
The vapor pressure of iodine is a function of temperature, and the iodine partial pressure in the air 51 containing iodine, that is, the iodine concentration, is set by installing the iodine generation vessel 52 and the upstream pipe inside the thermostatic chamber 54. Can be set.
[0026]
When it is not necessary to flow iodine, that is, from the start-up of the device until the temperature and humidity of the entire device, the flow rate condition is set to the set value, the temperature / humidity retention period specified by the specimen, and the period after the end of the test. Causes air to flow through the bypass line with the valve 57 by operating the valves 55-57. At this time, it goes without saying that the iodine concentration (vapor pressure) in the iodine generating container 52 is determined by the vapor pressure with respect to the temperature of the thermostat 54 and is constant and does not exceed the vapor pressure.
[0027]
Embodiment (No. 6)
FIG. 6 is a system diagram of an iodine generation system 50 for generating methyl iodide.
Methyl iodide is placed inside the iodine (methyl iodide) generation vessel 521. The upper part 522 of the iodine generating container 521 is thin and the upper part is open. The iodine generation container 521 is installed inside the iodine generator 523. The iodine generator 523 is provided with an air inflow / outflow pipe, and is housed in the thermostatic chamber 54 together with the upstream pipe thereof. A line for bypassing these is also provided.
[0028]
Methyl iodide is placed inside the iodine (methyl iodide) generation vessel 521. Methyl iodide has a vapor pressure depending on the temperature, and the vapor pressure is too high near the performance test temperature of the adsorbent. Therefore, if the upper part 522 of the iodine generation container 521 is made thin, the amount of iodine transferred from the iodine generation container 521 to the inside of the iodine generator 523 is controlled by the diffusion speed, diffusion distance, and diffusion area in the upper part 522. Is done. The diffusion rate is determined by the temperature and iodine concentration at the upper end of the upper part 522. Therefore, if the iodine generator 523 is installed in the thermostatic chamber 54 so that the temperature becomes constant, the iodine generator 523 It depends only on the amount of air inflow.
[0029]
Conversely, the amount of air flowing into the iodine generator 523 is determined by the setting conditions of the specimen system 80, so the shape (length and thickness) and temperature of the upper part 522 of the iodine generator 521 must be adjusted. Thus, the iodine concentration from the iodine generating container 521 into the iodine generator 523, that is, the air inflow amount is constant, so that the iodine concentration can be adjusted to a predetermined value.
As in the case of the embodiment (No. 5), when it is not necessary to flow iodine, that is, the period from the start of the apparatus to the temperature and humidity of the entire apparatus and the flow rate conditions set to the set values, and the temperature and humidity determined by the specimen During the holding period and a period such as after the end of the test, air is caused to flow through the bypass line with the valve 57 by operating the valves 55 to 57. At this time, it goes without saying that the iodine concentration (vapor pressure) in the iodine generating container 52 is determined by the vapor pressure with respect to the temperature of the thermostat 54 and is constant and does not exceed the vapor pressure.
[0030]
Embodiment (Part 7)
FIG. 7 is an operation flowchart of the iodine filter performance evaluation apparatus, and FIG. 8 is a system diagram of the specimen system 80 and the backup system 90.
In FIG. 8, the air 751 set as the test condition passes through the test adsorbent 81 and the backup adsorbent 91 and is discharged out of the system and discharged into the test facility building exhaust system. The air flowing during the setting of the test conditions and after the completion of the adsorption test flows through the bypass lines of the respective systems, that is, 84 valve lines and 95 installation lines.
[0031]
The operation procedure of FIG. 7 will be described.
(1) Set the temperature of the system through which air passes and wait for it to settle.
(2) All systems with a bypass line allow air to flow through this line.
(3) Gradually raise the water temperature of the steam generation system to the set value.
(4) Check that the temperature, humidity, and flow rate of each line are set values.
(5) Switch the humidification system (steam generation system) to the main line.
(6) Switch the iodine generation system to the main line.
(7) Switch the specimen system and backup system to the main line.
(8) After a predetermined test time, switch the specimen system and the backup system to the bypass line.
(9) Switch the iodine generation system to the bypass line.
(10) Switch the humidification system (steam generation system) to the bypass line.
(11) End of test [0032]
First, according to (1), by setting the temperature of each part of the apparatus to a predetermined condition, it is possible to prevent overshoot when the fluid is circulated and shorten the settling time. According to (10) of the previous test, the system is in a dry state, and in (2), the state is maintained and temperature is stabilized in a state where fluid (dry air) flows.
If the temperature of the steam generation system is suddenly increased, in the event of overshoot, mist generation is unavoidable when returning to the set value next time, so the temperature of the steam generation system is gradually increased to the set value. .
At first, it is inconvenient to use the bypass line in all systems even if the above phenomenon occurs (the mist jumps to the test adsorbent 81, resulting in underestimation of iodine adsorption performance) Therefore, it is preferable that each system is provided with a bypass line.
[0033]
After that, switch to the main line and switch to the bypass line again after the performance test. This operation eliminates the possibility of water remaining as a liquid in the system, and hence the possibility of mist generation, so that the reliability of the test results can be maintained. These operations can be automatically performed using an electronic computer, a sequencer, or the like.
In addition, the pressure loss of the bypass line is made to be the same as that of the main line, thereby avoiding flow rate fluctuations when switching between the bypass line and the main line.
[0034]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
[0035]
【The invention's effect】
According to the iodine filter performance evaluation apparatus according to the present invention, it is possible to perform evaluation under test conditions such as a predetermined temperature, humidity, and flow velocity, and it is possible to operate with a stable iodine amount and Therefore, it is possible to evaluate the performance of the elementary filter so that the temperature can be adjusted, the temperature unevenness is small, and the humidity can be adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet of an embodiment (No. 1), and shows a gas distribution system that is the basis of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing an example of the structure of a water vapor generator used in the humidifying system of the present invention, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is an elevation view.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the water vapor generator used in the humidifying system according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a mixer used in a mixing system according to the present invention.
FIG. 5 is a system diagram including an iodine generating container used in the iodine generating system according to the present invention.
FIG. 6 is a system diagram showing an example of an iodine generation system for generating methyl iodide.
FIG. 7 is an operation flowchart of the iodine filter performance evaluation apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a system diagram of a specimen system and a backup system in the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a conventional iodine removal performance test apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Pre-filter 20 Blower 30 H E PA filter 40 Air adjustment system (gas adjustment system)
50 Iodine generation system 60 Humidification system 70 Bypass system 75 Mixing system 80 Specimen system 90 Backup system

Claims (12)

前置フィルタおよび微粒子フィルタが1つのガス流路に設置され、該微粒子フィルタの後流にガス調整系統が備えられ、該ガス調整系統で除湿してから、流量測定並びに流量調整を行い、前記ガス調整系統の後流にて該ガス流路が、よう素発生系統、加湿系統およびバイパス系統の3系統に分岐され、これら各系統の後流では混合系統にて再び該3系統が合流し、1つのガス流路としてさらに後流の供試体系統に接続され、該供試体系統の後流にはバックアップ系統が設置されていることを特徴とするよう素フィルタ性能評価装置。The pre-filter and the fine particle filter are installed in one gas flow path, and a gas adjustment system is provided in the downstream of the fine particle filter. After dehumidification by the gas adjustment system, the flow measurement and the flow adjustment are performed, and the gas The gas flow path is branched into three systems, an iodine generation system, a humidification system, and a bypass system, in the downstream of the adjustment system. An elementary filter performance evaluation apparatus, wherein the gas filter is further connected to a downstream specimen system as one gas flow path, and a backup system is installed in the downstream of the specimen system. 前記加湿系統において水蒸気発生装置を設置し、該水蒸気発生装置内にて層流で空気と水を接触させ、水ミストの発生しない高湿度の空気を調製するとともに、該水蒸気発生装置の上流にて空気加熱を行い、かつ、該水蒸気発生装置の下流にて高湿度空気を加熱することを特徴とする請求項1記載のよう素フィルタ性能評価装置。  A steam generator is installed in the humidification system, and air and water are contacted in a laminar flow in the steam generator to prepare high-humidity air that does not generate water mist, and upstream of the steam generator. The iodine filter performance evaluation apparatus according to claim 1, wherein air is heated and high-humidity air is heated downstream of the water vapor generator. 前記加湿系統において、デミスタを内蔵した水蒸気発生用気泡塔を2塔直列に設置し、該水蒸気発生用気泡塔の下流に、微粒子フィルタを設けるとともに、該微粒子フィルタの下流に加熱器を備えることを特徴とする請求項1記載のよう素フィルタ性能評価装置。In the humidifying system, set up a steam generating bubble column with a built-in demister to two towers in series, downstream of the water vapor generating bubble column, provided with a particulate filter, in that it comprises a heater downstream of the particulate filter The iodine filter performance evaluation apparatus according to claim 1, wherein: 前記水蒸気発生用気泡塔のうち、後流である2塔目の水蒸気発生用気泡塔の入口温度測定点から供試体系統までを、恒温槽内に設置することを特徴とする請求項3記載のよう素フィルタ性能評価装置。  4. The water vapor generating bubble column, wherein a point from the inlet temperature measurement point of the second vapor generating bubble column, which is the downstream, to the specimen system is installed in a thermostatic chamber. Iodine filter performance evaluation device. 前記混合系統に備えられる混合器本体において、前記加湿系統からの加湿空気および前記バイパス系統からの乾燥空気の流入口と、混合空気の流出口とがそれぞれ異なる両端であって、本体の外側に向けて反対方向を向くように配置されるとともに、前記よう素発生系統からのよう素を含むガスの流入位置が該流入口と該流出口の間に設けられていることを特徴とする請求項1記載のよう素フィルタ性能評価装置。  In the mixer main body provided in the mixing system, the inlet of the humidified air from the humidifying system and the inlet of the dry air from the bypass system, and the outlet of the mixed air are different from each other, and are directed to the outside of the main body. 2. An inflow position of a gas containing iodine from the iodine generation system is provided between the inflow port and the outflow port. The iodine filter performance evaluation apparatus described. 前記よう素発生系統において、よう素発生容器が恒温槽内に設置され、該よう素発生容器の内部では、よう素結晶とガラスウールが交互に積み重ねられているとともに、該よう素発生容器をバイパスするラインが設けられていることを特徴とする請求項1記載のよう素フィルタ性能評価装置。  In the iodine generation system, an iodine generation container is installed in a thermostat, and iodine crystals and glass wool are alternately stacked inside the iodine generation container, and the iodine generation container is bypassed. The iodine filter performance evaluation apparatus according to claim 1, wherein a line is provided. 前記よう素発生系統において、よう素発生器が該発生器に接続する空気の流入出配管の一部とともに恒温槽内に設置され、該よう素発生器の内部にはよう素発生容器が備えられているとともに、該よう素発生容器は、その上部内部が細くなり且つ上部が開放されていることを特徴とする請求項1記載のよう素フィルタ性能評価装置。  In the iodine generation system, an iodine generator is installed in a thermostatic chamber together with a part of an air inflow / outflow pipe connected to the generator, and an iodine generation container is provided inside the iodine generator. The iodine filter performance evaluation apparatus according to claim 1, wherein the iodine generating container has a thin upper portion and an open upper portion. 前記供試体系統および前記バックアップ系統の両方に、それぞれバイパスラインが設けられていることを特徴とする請求項1記載のよう素フィルタ性能評価装置。  The iodine filter performance evaluation apparatus according to claim 1, wherein a bypass line is provided in each of the specimen system and the backup system. 前置フィルタを経てから微粒子フィルタを通過させたガスを、除湿してから、流量測定並びに流量調整した後、よう素発生系統、加湿系統およびバイパス系統の3系統に分割して流下させ、混合系統にて再び該3系統のガスを合流した後、該ガスを供試体系統に流入し、流出したガスをさらに後流のバックアップ系統に供給することを特徴とするよう素フィルタ性能評価装置の運転方法。After dehumidifying the gas that has passed through the pre-filter after passing through the pre-filter , the flow rate is measured and adjusted, and then divided into three systems, an iodine generation system, a humidification system, and a bypass system, and the mixed system After the three systems of gas are merged again in step 3, the gas flows into the specimen system, and the outflowed gas is further supplied to the back-up backup system. . 前記バイパス系統、並びに、前記供試体系統のバイパスラインおよび前記バックアップ系統のバイパスライン、に全ガス量を流通させた後、前記よう素発生系統および加湿系統にガスを流通させるとともに、該供試体系統および該バックアップ系統にガスを流通させて所定時間経過後、再び該供試体系統および該バックアップ系統のバイパスライン、並びに、該バイパス系統、にガスを戻して全ガス量を流通させることを特徴とする請求項記載のよう素フィルタ性能評価装置の運転方法。The total gas amount is circulated through the bypass system, the bypass line of the specimen system and the bypass line of the backup system, and then the gas is circulated through the iodine generation system and the humidification system. The gas is circulated through the backup system, and after a predetermined time has elapsed, the gas is returned to the specimen system and the bypass line of the backup system, and the bypass system again, and the total amount of gas is circulated. The operation method of the iodine filter performance evaluation apparatus of Claim 9 . 前記供試体系統のバイパスラインもしくは前記バックアップ系統のバイパスラインの圧力損失は、それぞれ前記供試体系統もしくは前記バックアップ系統のメインラインの圧力損失と略同一とすることを特徴とする請求項10記載のよう素フィルタ性能評価装置の運転方法。Pressure loss of the bypass line of the bypass line or the backup system of the specimen strain, as claimed in claim 10, wherein the pressure loss of the main line of each of said specimen grid or said backup system and substantially the same Operation method of elementary filter performance evaluation apparatus. 請求項1〜のいずれかに記載されたよう素フィルタ性能評価装置を用いてよう素フィルタ性能の評価を行うにあたり、よう素捕集効率を、前記供試体系統と前記バックアップ系統にて捕集したよう素量から算出することを特徴とするよう素フィルタ性能の評価方法。In performing the iodine filter performance evaluation using the iodine filter performance evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 8, the iodine collection efficiency is collected by the specimen system and the backup system. A method for evaluating iodine filter performance, comprising calculating from the amount of iodine.
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