特許 7308024 粉塵回収装置および粉塵回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-05

(45)【発行日】2023-07-13

(54)【発明の名称】粉塵回収装置および粉塵回収方法

(51)【国際特許分類】

   B03C 3/40 20060101AFI20230706BHJP

   B03C 3/019 20060101ALI20230706BHJP

   B03C 3/155 20060101ALI20230706BHJP

   B03C 3/76 20060101ALI20230706BHJP

   B03C 3/88 20060101ALI20230706BHJP

【ＦＩ】

B03C3/40 A

B03C3/019

B03C3/155 A

B03C3/76

B03C3/88

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018229477

(22)【出願日】2018-12-06

(65)【公開番号】P2020089849

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-02-17

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小川 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】上田 泰稔

(72)【発明者】

【氏名】赤羽 崇

【審査官】小久保 勝伊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１８５７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０８８３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７７４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０１１４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０５５３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４５４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２３９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２５８３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３１５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７９２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２２１８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１７９１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１３８０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０７６５５３１６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０７９７１１３８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０４１０７６７５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００８－２３３０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０３Ｃ ３／００－３／８８

Ｇ２１Ｆ ９／０２

Ａ４７Ｌ ９／１０

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物を解体する解体処理で生じる粉塵を回収する粉塵回収装置であって、
前記解体処理を行う処理空間内を水平方向に沿って吸引口から排出口に流れる気体から前記粉塵を回収する電気集塵機と、
前記電気集塵機から排気された気体の前記粉塵を回収するＨＥＰＡフィルタと、を備え、
前記電気集塵機は、前記処理空間内気体の流れに沿って配置された複数の集塵電極と、前記集塵電極から剥離した前記粉塵を受容する受容部と、前記受容部に着脱自在に連結されて前記受容部からの粉塵を収容する収容容器と、前記受容部と前記収容容器との間に設けられた開閉弁とを有する回収部をさらに備え、
隣接する一対の前記集塵電極が、前記気体の吸引口側から前記気体の排出口側に向かうにつれて、互いに接近するように配置されていることを特徴とする粉塵回収装置。

【請求項2】

前記電気集塵機は、吸引口側において隣接する集塵電極間の最短距離が排気口側において隣接する集塵電極間の最短距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の粉塵回収装置。

【請求項3】

前記吸引口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、５０［ｍｍ］以上２００［ｍｍ］以下であり、
前記排気口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項２に記載の粉塵回収装置。

【請求項4】

前記吸引口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、５０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であり、
前記排気口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、３０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の粉塵回収装置。

【請求項5】

前記構造物は、放射性物質に汚染された部材であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の粉塵回収装置。

【請求項6】

前記解体処理は、レーザー切断装置により前記構造物を切断する処理であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の粉塵回収装置。

【請求項7】

前記開閉弁は、複数設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の粉塵回収装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の粉塵回収装置を用いて前記電気集塵機から前記粉塵を回収する粉塵回収方法であって、
所定運転時間にわたって前記電気集塵機による前記粉塵の回収を行い、前記電気集塵機の運転を停止させた後、吸引口および排気口を閉鎖すると共に前記開閉弁を開とした状態で、集塵電極に振動を加えて前記集塵電極に付着した前記粉塵を剥離させ、所定時間にわたって前記粉塵を前記受容部から前記収容容器へと自然沈降させることを特徴とする粉塵回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉塵回収装置および粉塵回収方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、原子力発電所で発生するオフガスの処理として、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタによる放射性物質の粒子除去を行うことで、放射性物質の系外拡散を防止している。発電所の通常運転時には、空気中にある粉塵の量が少なく、ＨＥＰＡフィルタの閉塞は起こりにくい。一方で、建屋や構造物を切断等により解体する際には、大量の粉塵が発生し、粉塵を含んだ気体がオフガス系へと排出されることで、ＨＥＰＡフィルタの閉塞が発生しやすい。また、汚染された構造物から生じ、放射性物質が付着した粉塵であるため、ＨＥＰＡフィルタの線量が高くなりやすい。そのため、人が近づける線量範囲でＨＥＰＡフィルタの頻繁な交換作業が必要となり、また、使用済みのＨＥＰＡフィルタが二次廃棄物として増加してしまう。したがって、ＨＥＰＡフィルタの交換頻度を低減させるため、ＨＥＰＡフィルタの閉塞を抑制することが求められている。

【0003】

例えば、特許文献１には、放射性コンクリートを切断、破砕作業した際に生じる粉塵を回収する粉塵回収装置が記載されている。この粉塵回収装置では、作業を行う領域を覆うバリア部の内部の気体を吸引し、ＨＥＰＡフィルタの前段にバグフィルタおよびプレフィルタを配置することで、複数のフィルタに粉塵を含む気体を通過させて、粉塵を効率良く捕集させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－３３１５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、バグフィルタは圧損が大きく、バグフィルタ交換初期における粉塵除去効率が低い。また、バグフィルタで捕集した粉塵を気体で払い落とすときに、粉塵が系外に飛散する可能性がある。その他の粉塵除去のための装置としては、スクラバーやサイクロンを設けることが考えられる。ただし、スクラバーを用いた場合、スクラバーで発生する水滴（ミスト）が後段のＨＥＰＡフィルタに流入することで、ＨＥＰＡフィルタの性能低下を招く可能性がある。また、サイクロンは、比較的に大きな粒子を除去することができるものの、構造物の解体処理で発生する細かい粒子を除去する目的での使用に好適とはいえない。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物の解体処理で発生する粉塵を、より適正に回収することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、構造物を解体する解体処理で生じる粉塵を回収する粉塵回収装置であって、前記解体処理を行う処理空間内の気体から前記粉塵を回収する電気集塵機と、前記電気集塵機から排気された気体の前記粉塵を回収するＨＥＰＡフィルタと、を備えることを特徴とする。

【0008】

この構成により、ＨＥＰＡフィルタの前段に配置された電気集塵機により、構造物の解体処理で生じた粉塵を良好に回収することができる。その結果、ＨＥＰＡフィルタの閉塞を抑制し、ＨＥＰＡフィルタの交換頻度の低減および二次廃棄物の増加の抑制を図ることが可能となる。したがって、本発明によれば、構造物の解体処理で発生する粉塵を、より適正に回収することができる。

【0009】

また、前記電気集塵機は、吸引口側において隣接する集塵電極間の最短距離が、排気口側において隣接する集塵電極間の最短距離よりも大きいことが好ましい。

【0010】

この構成により、排気口側に比べて粉塵を捕集する量が多くなる吸引口側において、隣接する集塵電極間に粉塵が詰まることを抑制することができる。つまり、隣接する集塵電極間の最短距離が粉塵によって小さくなることに起因して、集塵電極間に所定の電圧を印加できなくなることを抑制することができる。したがって、連続的な運転で電気集塵機の性能が低下することを抑制し、したがって、電気集塵機を含む粉塵回収装置の連続運転時間を十分に確保することが可能となる。一方で、比較的に粉塵の量が少なくなる排気口側では、隣接する集塵電極間を小さくしても粉塵が詰まりづらく、かつ、吸引口側で捕集しきれなかった粉塵を、より確実に捕集することができる。

【0011】

また、前記吸引口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、５０［ｍｍ］以上２００［ｍｍ］以下であり、前記排気口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であることが好ましい。また、前記吸引口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、５０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であり、前記排気口側において隣接する前記集塵電極間の最短距離は、３０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下であることが、より好ましい。

【0012】

この構成により、吸引口側および排気口側において、隣接する集塵電極間の最短距離を適切な範囲内とし、粉塵の十分な捕集と、粉塵による集塵電極間の目詰まりの抑制との両立を図ることができる。また、集塵電極の最短距離を適切な範囲内とすることで、電気集塵機の大型化を抑制することができる。

【0013】

また、前記構造物は、放射性物質に汚染された部材であっても対応可能である。

【0014】

この構成により、構造物の解体により生じた放射性物質を含む粉塵を、より適正に回収することができる。

【0015】

また、前記解体処理は、レーザー切断装置により前記構造物を切断する処理であっても対応可能である。

【0016】

この構成により、レーザー切断装置による構造物の切断で生じた粉塵を、より適正に回収することができる。

【0017】

また、前記電気集塵機は、集塵電極から剥離した前記粉塵を受容する受容部と、前記受容部に着脱自在に連結されて前記受容部からの粉塵を収容する収容容器と、前記受容部と前記収容容器との間に設けられた開閉弁と、を有する回収部をさらに備えることが好ましい。

【0018】

この構成により、集塵電極で捕集した粉塵を、回収部の受容部から収容容器へと回収させ、粉塵が再飛散することを抑制することができる。また、収容容器を受容部に着脱自在に連結することで、収容容器ごと粉塵を容易に回収することが可能となる。

【0019】

また、前記開閉弁は、複数設けられることが好ましい。

【0020】

この構成により、複数の開閉弁により、粉塵回収装置の系統内から粉塵が漏れ出すことを、より適正に抑制することができる。

【0021】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上記粉塵回収装置を用いて前記電気集塵機から前記粉塵を回収する粉塵回収方法であって、所定運転時間にわたって前記電気集塵機による前記粉塵の回収を行い、前記電気集塵機の運転を停止させた後、吸引口および排気口を閉鎖すると共に前記開閉弁を開とした状態で、集塵電極に振動を加えて前記集塵電極に付着した前記粉塵を剥離させ、所定時間にわたって前記粉塵を前記受容部から前記収容容器へと自然沈降させることを特徴とする。

【0022】

この構成により、所定運転時間にわたって電気集塵機により粉塵を回収した後、電気集塵機の運転を停止させている時間帯に、集塵電極に付着した粉塵を振動により剥離させると共に、所定時間にわたって自然沈降させて収容容器に回収させる回収作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、実施形態にかかる粉塵回収装置の構成を模式的に示す説明図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図3】図３は、実施形態にかかる粉塵回収装置による粉塵の回収手順の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施形態にかかる電気集塵機による消費電力と捕集効率との関係の一例を示す解析結果である。

【図5】図５は、実施形態にかかる電気集塵機の変形例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態にかかる電気集塵機の他の変形例を示す説明図である。

【図7】図７は、実施形態にかかる電気集塵機のさらなる他の変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に、本発明にかかる粉塵回収装置および粉塵回収方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0025】

図１は、実施形態にかかる粉塵回収装置の構成を模式的に示す説明図である。実施形態にかかる粉塵回収装置１００は、例えば原子力発電所といったプラント施設において、建屋や構造物を解体する解体処理で生じる粉塵を回収する装置である。本実施形態において、粉塵回収装置１００は、プラント施設のオフガスを排出するオフガス系統の一部としても利用される。

【0026】

本実施形態において、解体処理の対象となる構造物は、例えばコンクリートにより形成される壁面１である。壁面１は、例えば原子炉建屋に使用される鉄筋コンクリート壁である。原子炉建屋に使用される壁面１は、放射性物質に汚染され、壁面１の解体に伴って生じる粉塵には放射性物質が含まれる可能性がある。粉塵回収装置１００は、図１に示すように、構造物の解体処理を行う処理空間２内の気体を吸引し、気体に含まれる粉塵３を回収した上で、気体を系外（大気空間）へと排出する。それにより、放射性物質を含む粉塵３が系外へと飛散することを防止する。なお、解体処理の対象となる構造物は、原子力発電所において用いられるものに限られない。

【0027】

壁面１の解体処理は、処理空間２内でレーザー切断装置４を用いて行うものとする。処理空間２は、防塵カバーで覆われ、解体処理により生じる粉塵３が処理空間２の外部へと飛散することが防がれている。レーザー切断装置４は、例えば空気等の気体を用いたアシストガスを噴射しながら壁面１に向けてレーザーを照射し、レーザーにより壁面１を切断する切断処理を実行する。なお、解体処理は、粉塵が飛散し得るものであれば、レーザー切断装置４を用いるものに限られない。

【0028】

粉塵回収装置１００は、図１に示すように、サイクロン１０と、電気集塵機２０と、ＨＥＰＡフィルタ３０と、ブロア４０とを備えている。粉塵回収装置１００は、処理空間２と配管により連通されており、上流側からサイクロン１０、電気集塵機２０、ＨＥＰＡフィルタ３０、ブロア４０の順で接続されている。粉塵回収装置１００は、サイクロン１０、電気集塵機２０、ＨＥＰＡフィルタ３０の順で粉塵３を回収する。

【0029】

サイクロン１０は、処理空間２から供給される粉塵を含む気体を遠心分離し、気体から粉塵３を回収する。サイクロン１０は、電気集塵機２０およびＨＥＰＡフィルタ３０よりも粒径の大きな粉塵３を回収する。電気集塵機２０は、乾式の電気集塵機であり、サイクロン１０を通過した気体に含まれる粉塵３を捕集する。ＨＥＰＡフィルタ３０は、電気集塵機２０から排気された気体の粉塵３を捕集する。すなわち、ＨＥＰＡフィルタ３０は、サイクロン１０および電気集塵機２０で捕集できなかった粉塵３を捕集する。図１に示すように、電気集塵機２０とＨＥＰＡフィルタ３０との間には、気体の流れを遮断可能な弁５０が設けられている。ブロア４０は、処理空間２から粉塵回収装置１００に向かう空気の流れを形成する。

【0030】

電気集塵機２０の構成について、図１および図２を参照しながら、より詳細に説明する。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。電気集塵機２０は、ケーシング２１と、第一集塵部２２と、第二集塵部２３と、回収部２４と、槌打装置２５とを備えている。

【0031】

ケーシング２１は、図２に示すように、内部に気体が流通する流路が形成されている。ケーシング２１の一端側は、サイクロン１０からの気体が流入する吸引口２１ａが形成されている。吸引口２１ａには、気体の流入を規制可能な入側ダンパ２６が設けられている。また、ケーシング２１の他端側は、ＨＥＰＡフィルタ３０へと気体を排気する排気口２１ｂが形成される。排気口２１ｂには、気体の排気を規制可能な出側ダンパ２７が設けられている。なお、ケーシング２１の形状は、図２に例示するものに限られない。

【0032】

第一集塵部２２は、吸引口２１ａ側に配置される。第一集塵部２２は、放電電極２２１と、集塵電極２２２とを有する。放電電極２２１は、ケーシング２１内で気体の流れ方向（図２の左右方向）と直交する方向に沿って延びる複数の主部２２１ａと、主部２２１ａから放射状に突出した複数の放電部２２１ｂとを有する。各放電電極２２１は、図示しない取付枠を介してケーシング２１に取り付けられている。集塵電極２２２は、気体の流れ方向に沿って延びる板形状に形成されている。集塵電極２２２は、複数（本実施形態では、２つ）が所定の電極間隔Ｈ１で配置されている。すなわち、隣接する集塵電極２２２間の最短距離が所定の電極間隔Ｈ１とされる。所定の電極間隔Ｈ１は、５０［ｍｍ］以上２００［ｍｍ］以下とされることが好ましい。また、所定の電極間隔Ｈ１は、５０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下とされることが、より好ましい。

【0033】

各放電電極２２１は、図示しない高圧電源に接続されており、負（または正）の電圧が印加される。また、各集塵電極２２２は、接地電極である。それにより、図示しない高圧電源から各放電電極２２１へと電圧を印加すると、各放電電極２２１と各集塵電極２２２との間でコロナ放電が発生する。その結果、吸引口２１ａから流入した気体に含まれる粉塵３が帯電し、各集塵電極２２２へと引きつけられ、各集塵電極２２２に捕集される。

【0034】

第二集塵部２３は、第一集塵部２２よりも排気口２１ｂ側に配置される。第二集塵部２３は、高圧電極２３１と、集塵電極２３２とを有する。高圧電極２３１および集塵電極２３２は、気体の流れ方向に沿って延びる板形状に形成されている。高圧電極２３１は、図２に示すように、複数（本実施形態では、２つ）設けられ、隣接する集塵電極２３２の間に１つずつ配置されている。集塵電極２３２は、複数（本実施形態では、３つ）が所定の電極間隔Ｈ２で設けられている。隣接する集塵電極２３２間の最短距離が所定の電極間隔Ｈ２とされる。所定の電極間隔Ｈ２は、所定の電極間隔Ｈ１よりも小さい。所定の電極間隔Ｈ２は、３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下とされることが好ましい。また、所定の電極間隔Ｈ２は、３０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下とされることが、より好ましい。

【0035】

各高圧電極２３１は、図示しない高圧電源に接続されており、負（または正）の電圧が印加される。また、各集塵電極２３２は、接地電極である。それにより、図示しない高圧電源から各高圧電極２３１へと電圧を印加すると、各高圧電極２３１と各集塵電極２３２との間で発生するクーロン力により、第一集塵部２２において帯電した粉塵３が各集塵電極２３２へと引きつけられ、各集塵電極２３２で捕集される。

【0036】

回収部２４は、図１に示すように、第一集塵部２２および第二集塵部２３の鉛直方向（図１の下方向）における下方に配置される。回収部２４は、ケーシング２１内の流路と連通しており、流路内から粉塵３を回収することができる。回収部２４は、受容部２４１と、収容容器２４２と、連通路２４３と、複数の開閉弁２４４とを有する。

【0037】

受容部２４１は、各集塵電極２２２、２３２から剥離した粉塵３を受容する。収容容器２４２は、連通路２４３を介して受容部２４１に連結され、受容部２４１からの粉塵３を収容する。収容容器２４２は、例えばワンタッチカプラー等の連結機構を用いて、受容部２４１に着脱自在に連結される。収容容器２４２は、放射性物質を含む粉塵３を内部に収容した状態で保管可能な容器であり、内部の放射性物質による臨界が生じない程度の大きさに形成される。本実施形態の電気集塵機２０は、乾式であるため、粉塵３は水分を多量に含んでいない。そのため、放射性物質の分解による水素の発生が極めて少なく、収容容器２４２内の内圧上昇による破損のリスクを回避することができる。

【0038】

連通路２４３は、受容部２４１と収容容器２４２とを連通させる。連通路２４３には、複数の開閉弁２４４が設けられている。開閉弁２４４は、例えばバタフライ弁であり、受容部２４１と収容容器２４２との間の連通状態を開状態および閉状態で切り替える。ここでは、複数の開閉弁２４４のうち、受容部２４１側に配置されるものを「第一開閉弁２４４Ａ」と称し、収容容器２４２側に配置されるものを「第二開閉弁２４４Ｂ」と称する。第一開閉弁２４４Ａおよび第二開閉弁２４４Ｂは、電気集塵機２０による粉塵３の捕集を行っている間は、閉状態とされる。また、第一開閉弁２４４Ａおよび第二開閉弁２４４Ｂは、電気集塵機２０により捕集した粉塵３を収容容器２４２へと収容させる際には、開状態とされる。

【0039】

槌打装置２５は、第一集塵部２２および第二集塵部２３の双方に設けられている。槌打装置２５は、各集塵電極２２２、２３２を槌打可能な図示しないハンマーを備えている。電気集塵機２０は、槌打装置２５により、各集塵電極２２２、２３２を槌打することで、各集塵電極２２２、２３２に付着した粉塵３を剥離させることができる。なお、電気集塵機２０は、槌打装置２５に代えて、ケーシング２１全体を振動させることにより、各集塵電極２２２、２３２に付着した粉塵３を剥離させる振動装置を備えてもよい。

【0040】

次に、実施形態にかかる粉塵回収装置１００の動作について説明する。図３は、実施形態にかかる粉塵回収装置による粉塵の回収手順の一例を示すフローチャートである。図３に示す各処理は、作業者により粉塵回収装置１００を用いて実行される。

【0041】

作業者は、まず、ステップＳＴ１として、粉塵回収処理を実行する。粉塵回収処理は、処理空間２内でレーザー切断装置４により壁面１の切断処理を実行している最中に、粉塵回収装置１００を運転し、切断処理により生じる粉塵３を回収する処理である。より詳細には、作業者は、ブロア４０を駆動して処理空間２から粉塵３を含む気体を吸引させる。そして、作業者は、サイクロン１０および電気集塵機２０を駆動し、サイクロン１０、電気集塵機２０およびＨＥＰＡフィルタ３０の順に気体を通過させて、気体の粉塵３を順次回収させる。電気集塵機２０による粉塵３の回収を行うとき、少なくとも第一開閉弁２４４Ａは閉状態とされ、第二開閉弁２４４Ｂは、開状態および閉状態のいずれであってもよい。また、弁５０は、開状態とされる。

【0042】

作業者は、ステップＳＴ２として、所定運転時間が経過したか否かを判定する。所定運転時間は、レーザー切断装置４による壁面１の切断処理を行うことで生じる粉塵３の回収が必要となる時間である。所定運転時間は、任意の時間として定めることができ、例えば８時間程度である。所定運転時間が経過していない場合、ステップＳＴ１の処理を継続する。

【0043】

所定運転時間が経過した場合、作業者は、ステップＳＴ３に進み、粉塵回収処理を停止させる。すなわち、ブロア４０による気体の吸引を停止させると共に、サイクロン１０および電気集塵機２０による粉塵回収を停止させる。このとき、電気集塵機２０の入側ダンパ２６および出側ダンパ２７は、閉状態とされ、吸引口２１ａおよび排気口２１ｂが閉鎖される。また、レーザー切断装置４による壁面１の切断処理も、同様に停止させる。

【0044】

次に、作業者は、ステップＳＴ４として、第一開閉弁２４４Ａおよび第二開閉弁２４４Ｂを開状態とし、弁５０を閉状態とする。さらに、作業者は、ステップＳＴ５として、集塵電極２２２、２３２に付着した粉塵３の剥離処理を実行する。剥離処理は、上述したように、槌打装置２５により集塵電極２２２、２３２を槌打して振動させることで行われる。これにより、集塵電極２２２、２３２から剥離した粉塵３が、自然沈降により、受容部２４１、連通路２４３を介して収容容器２４２内へと回収される。

【0045】

次に、作業者は、ステップＳＴ６として、自然沈降による粉塵３の回収において所定時間が経過したか否かを判定する。作業者は、自然沈降による粉塵３の回収が所定時間行われていない場合、所定時間が経過するまで待機する。そして、作業者は、自然沈降による粉塵３の回収が所定時間行われた場合、ステップＳＴ６に進む。所定時間は、例えば、１時間以上２４時間以下である。所定時間は、例えば装置の運転を停止している夜間の時間帯など、１時間以上１２時間以下であることがより好ましい。

【0046】

作業者は、ステップＳＴ７として、収容容器２４２の交換が必要か否かを判定する。すなわち、収容容器２４２内に粉塵３が上限量まで収容された場合、収容容器２４２の交換が必要であると判定することができる。作業者は、収容容器２４２の交換が必要でない、すなわち収容容器２４２内に粉塵３が上限量まで収容されていないと判定した場合には、本処理を終了する。それにより、次回に粉塵回収装置１００を用いた粉塵３の回収を行う場合（次回にレーザー切断装置４による壁面１の切断処理を行う場合）、現在取り付けられている収容容器２４２を継続して用いて、粉塵３の回収を行うことができる。

【0047】

作業者は、収容容器２４２の交換が必要であると判定した場合、ステップＳＴ８に進み、第一開閉弁２４４Ａおよび第二開閉弁２４４Ｂを閉状態とする。このとき、弁５０は、開状態および閉状態のいずれであってもよい。次に、作業者は、ステップＳＴ９として、収容容器２４２を交換する。これにより、新しい収容容器２４２が電気集塵機２０に取り付けられる。新しい収容容器２４２が電気集塵機２０に取り付けられると、本処理を終了する。それにより、次回に粉塵回収装置１００を用いた粉塵３の回収を行う場合（次回にレーザー切断装置４による壁面１の切断処理を行う場合）、新しい収容容器２４２を用いて粉塵３の回収を行うことができる。交換された収容容器２４２は、放射性物質を含む廃棄物として保管される。

【0048】

上述したステップＳＴ１からステップＳＴ９の処理は、図示しない制御装置により自動的に実行されてもよい。その場合、収容容器２４２の交換は、ロボットを用いて自動で行われてもよい。

【0049】

以上説明したように、実施形態にかかる粉塵回収装置１００では、ＨＥＰＡフィルタ３０の前段に配置された電気集塵機２０により、壁面１（構造物）の解体処理（切断処理）で生じた粉塵３を良好に回収することができる。その結果、ＨＥＰＡフィルタ３０の閉塞を抑制し、ＨＥＰＡフィルタ３０の交換頻度の低減および二次廃棄物（交換後の収容容器２４２）の増加の抑制を図ることが可能となる。したがって、実施形態にかかる粉塵回収装置１００によれば、構造物の解体処理で発生する粉塵３を、より適正に回収することができる。

【0050】

また、電気集塵機２０は、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ１）が、排気口２１ｂ側において隣接する集塵電極２３２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ２）よりも大きい。

【0051】

この構成により、排気口２１ｂ側に比べて粉塵３を捕集する量が多くなる吸引口２１ａ側において、隣接する集塵電極２２２間に粉塵３が詰まることを抑制することができる。つまり、隣接する集塵電極２２２間の最短距離が粉塵３によって小さくなることに起因して、集塵電極２２２間に所定の電圧を印加できなくなることを抑制することができる。したがって、連続的な運転で電気集塵機２０の性能が低下することを抑制し、電気集塵機２０を含む粉塵回収装置１００の連続運転時間を十分に確保することが可能となる。一方で、比較的に粉塵３の量が少なくなる排気口２１ｂ側では、隣接する集塵電極２３２間を小さくしても粉塵３が詰まりづらく、かつ、吸引口２１ａ側で捕集しきれなかった粉塵３を、より確実に捕集することができる。

【0052】

また、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ１）は、５０［ｍｍ］以上２００［ｍｍ］以下であり、排気口２１ｂ側において隣接する集塵電極２３２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ２）は、３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であることが好ましい。また、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ１）は、５０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であり、排気口２１ｂ側において隣接する集塵電極２３２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ２）は、３０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下であることが、より好ましい。

【0053】

この構成により、吸引口２１ａ側および排気口２１ｂ側において、隣接する集塵電極２２２、２３２間の最短距離（所定の電極間隔Ｈ１、Ｈ２）を適切な範囲内とし、粉塵３の十分な捕集と、粉塵３による集塵電極２２２、２３２間の目詰まりの抑制との両立を図ることができる。また、集塵電極２２２、２３２の最短距離（所定の電極間隔Ｈ１、Ｈ２）を適切な範囲内とすることで、電気集塵機２０の大型化を抑制することができる。

【0054】

図４は、実施形態にかかる電気集塵機による消費電力と捕集効率との関係の一例を示す解析結果である。図４は、表１に示す（１）から（３）の試験条件で、隣り合う集塵電極２２２の最短距離すなわち所定の電極間隔Ｈ１、電極間隔Ｈ２、供給される気体流量（ｍ^３／ｍｉｎ）、単位体積当たりの粉塵３の濃度（ｇ／ｍ^３）を変更した場合の解析結果を示している。試験条件（１）および（２）は、電極間隔Ｈ１、Ｈ２を双方ともに５０（ｍｍ）とした場合の比較例を示す。また、試験条件（３）は、電極間隔Ｈ１を１２０（ｍｍ）、電極間隔Ｈ２を６０（ｍｍ）とした本実施形態にかかる電気集塵機２０での例を示す。図４における消費電力は、電気集塵機において消費される単位ガス量（気体流量）あたりの電力である。また、捕集効率（集塵率）は、電気集塵機において捕集した粉塵の粒子流量を、入口すなわち吸引口における粉塵の粒子流量で除算して得られる値である。消費電力および捕集効率（集塵率）は、試験条件（２）に含まれる一つの結果６０（図４参照）を基準とした相対値で示されている。

【0055】

【表1】

【0056】

本実施形態にかかる電気集塵機２０では、図４の試験条件（３）の例に示すように、試験条件（１）、（２）の比較例に対して、単位ガス量あたりの消費電力すなわち投入電力を大きくすることができる。これは、上述したように、吸引口２１ａ側の電極間隔Ｈ１を排気口２１ｂ側の電極間隔Ｈ２よりも大きくすることで、集塵電極２２２間に粉塵３が詰まることを抑制できるため、より高い電力の投入が可能となることによる。そして、図４に示すように、試験条件（３）では、試験条件（１）、（２）の比較例に対して、消費電力の増加に伴って捕集効率（集塵率）をより効果的に高めることができる。

【0057】

また、構造物は、放射性物質に汚染された部材（本実施形態では、壁面１）であっても対応可能である。

【0058】

この構成により、構造物の解体により生じた放射性物質を含む粉塵３を、より適正に回収することができる。

【0059】

また、解体処理は、レーザー切断装置４により構造物を切断する処理であっても対応可能である。

【0060】

この構成により、レーザー切断装置４による構造物の切断で生じた粉塵３を、より適正に回収することができる。

【0061】

また、電気集塵機２０は、集塵電極２２２、２３２から剥離した粉塵３を受容する受容部２４１と、受容部２４１に着脱自在に連結されて受容部２４１からの粉塵３を収容する収容容器２４２と、受容部２４１と収容容器２４２との間に設けられた開閉弁２４４と、を有する回収部２４をさらに備える。

【0062】

この構成により、集塵電極２２２、２３２で捕集した粉塵３を、回収部２４の受容部２４１から収容容器２４２へと回収させ、粉塵３が再飛散することを抑制することができる。また、収容容器２４２を受容部２４１に着脱自在に連結することで、収容容器２４２ごと粉塵３を容易に回収することが可能となる。特に、実施形態にかかる電気集塵機２０は、上述したように、その大型化を抑制することができる。そのため、収容容器２４２も比較的に小型のものを用いることが可能であり、収容容器２４２の交換や、使用済みの収容容器２４２の取り扱いを容易に行うことができる。

【0063】

また、開閉弁２４４は、複数設けられる。

【0064】

この構成により、複数の開閉弁２４４（第一開閉弁２４４Ａ、第二開閉弁２４４Ｂ）により、粉塵回収装置１００の系統内から粉塵３が漏れ出すことを、より適正に抑制することができる。

【0065】

また、実施形態にかかる粉塵回収方法は、粉塵回収装置１００を用いて電気集塵機２０から粉塵を回収する粉塵回収方法であって、所定運転時間にわたって電気集塵機２０による粉塵３の回収を行い、電気集塵機２０の運転を停止させた後、吸引口２１ａおよび排気口２１ｂを閉鎖すると共に、第一開閉弁２４４Ａ、第二開閉弁２４４Ｂを開とした状態で、集塵電極２２２、２３２に振動を加えて集塵電極２２２、２３２に付着した粉塵３を剥離させ、所定時間にわたって粉塵３を受容部２４１から収容容器２４２へと自然沈降させる。

【0066】

この構成により、所定運転時間にわたって電気集塵機２０により粉塵３を回収した後、電気集塵機２０の運転を停止させている時間帯（つまり、レーザー切断装置４による壁面１の切断処理を停止している時間帯）に、集塵電極２２２、２３２に付着した粉塵３を振動により剥離させると共に、所定時間にわたって自然沈降させて収容容器２４２に回収させる回収作業を行うことができる。

【0067】

図５は、実施形態にかかる電気集塵機の変形例を示す説明図である。図５に示す電気集塵機２０Ａは、第一集塵部２２が、放電電極２２１に代えて放電電極２２１Ａを備えている。放電電極２２１Ａは、高圧電極２３１と同様に、気体の流れ方向に沿って延びる平板状の電極である。このように、放電電極は、集塵電極２２２との間でコロナ放電を発生させることさえできれば、図２に示す放電電極２２１に限られず、平板状、または線状など、いかなる形状であってもよい。

【0068】

図６は、実施形態にかかる電気集塵機の他の変形例を示す説明図である。図６に示す電気集塵機２０Ｂは、第一集塵部２２および第二集塵部２３が、一対の集塵電極２２２Ｂを備えている。すなわち、第一集塵部２２および第二集塵部２３が、一対の集塵電極２２２Ｂを共有する。また、図６に示す例では、第二集塵部２３において、高圧電極２３１は、一対の集塵電極２２２Ｂの間に一つ配置されている。そして、一対の集塵電極２２２Ｂは、図示するように、吸引口２１ａ側から排気口２１ｂ側に向かうにつれて、互いに接近するように配置されている。それにより、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２Ｂ間の最短距離である電極間隔Ｈ１を、排気口２１ｂ側において隣接する集塵電極２２２Ｂ間の最短距離である電極間隔Ｈ２よりも、大きくすることができる。この構成によっても、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２間に粉塵３が詰まることを抑制することができ、電気集塵機２０を含む粉塵回収装置１００の連続運転時間を十分に確保することが可能となる。また、排気口２１ｂ側で、吸引口２１ａ側で捕集しきれなかった粉塵３を、より確実に捕集することができる。

【0069】

なお、電気集塵機２０Ｂにおいても、電極間隔Ｈ１は、５０［ｍｍ］以上２００［ｍｍ］以下であり、電極間隔Ｈ２は、３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であることが好ましい。また、電極間隔Ｈ１は、５０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であり、電極間隔Ｈ２は、３０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下であることが、より好ましい。

【0070】

図７は、実施形態にかかる電気集塵機のさらなる他の変形例を示す説明図である。なお、図７において入側ダンパ２６、出側ダンパ２７の記載は省略する。図７に示す電気集塵機２０Ｃは、第一集塵部２２および第二集塵部２３が、一対の集塵電極２２２Ｃを、複数（本実施形態では２セット）備えている。すなわち、第一集塵部２２および第二集塵部２３が、一対の集塵電極２２２Ｃを共有する。また、第二集塵部２３には、一対の集塵電極２２２Ｃのセット間の中央に、集塵電極２２２Ｄが配置されている。なお、図７に示す例では、隣り合う集塵電極２２２Ｃの間には、第一集塵部２２において放電電極２２１が配置され、第二集塵部２３において高圧電極２３１が配置される。

【0071】

一対の集塵電極２２２Ｃは、図６に示す一対の集塵電極２２２Ｂと同様に、吸引口２１ａ側から排気口２１ｂ側に向かうにつれて、互いに接近するように配置されている。そのため、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２Ｃ間の最短距離である電極間隔Ｈ１を、排気口２１ｂ側において隣接する集塵電極２２２Ｃ間の最短距離である電極間隔Ｈ２より、大きくすることができる。

【0072】

また、一対の集塵電極２２２Ｃのセット間の中央に、集塵電極２２２Ｄが配置されることで、吸引口２１ａ側において隣接する集塵電極２２２Ｃ間の最短距離である電極間隔Ｈ１を、排気口２１ｂ側において隣接する集塵電極２２２Ｃと集塵電極２２２Ｄとの最短距離である電極間隔Ｈ３よりも、大きくすることができる。なお、本実施形態では、電極間隔Ｈ２と電極間隔Ｈ３とは、同一である。ただし、電極間隔Ｈ２と電極間隔Ｈ３とは、電極間隔Ｈ１よりも小さければ、異なるものであってもよい。

【0073】

なお、電気集塵機２０Ｃにおいても、電極間隔Ｈ１は、５０［ｍｍ］以上２００［ｍｍ］以下であり、電極間隔Ｈ２および電極間隔Ｈ３は、３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であることが好ましい。また、電極間隔Ｈ１は、５０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であり、電極間隔Ｈ２および電極間隔Ｈ３は、３０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下であることが、より好ましい。

【符号の説明】

【0074】

１ 壁面
２ 処理空間
３ 粉塵
４ レーザー切断装置
１０ サイクロン
２０ 電気集塵機
２１ ケーシング
２１ａ 吸引口
２１ｂ 排気口
２２ 第一集塵部
２２１ 放電電極
２２２、２３２ 集塵電極
２３ 第二集塵部
２３１ 高圧電極
２４ 回収部
２４１ 受容部
２４２ 収容容器
２４３ 連通路
２４４ 開閉弁
２５ 槌打装置
２６ 入側ダンパ
２７ 出側ダンパ
３０ ＨＥＰＡフィルタ
４０ ブロア
５０ 弁
１００ 粉塵回収装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】