JP7599661B2 - 排気浄化フィルタ、排気浄化装置 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 １）１回目 ▲１▼頒布日 令和４年４月１５日 ▲２▼刊行物 パンフレット（題名：円筒型逆洗式ＳＵＳフィルター） ２）２回目 ▲１▼頒布日 令和４年５月１２日 ▲２▼刊行物 パンフレット（題名：円筒型逆洗式ＳＵＳフィルター） ３）３回目 ▲１▼頒布日 令和４年５月１９日 ▲２▼刊行物 パンフレット（題名：円筒型逆洗式ＳＵＳフィルター） ４）４回目 ▲１▼頒布日 令和４年６月１４日 ▲２▼刊行物 パンフレット（題名：円筒型逆洗式ＳＵＳフィルター）

本発明は、排気中の放射性粉塵を除去して浄化された排気を得るために用いる排気浄化フィルタ、前記排気浄化フィルタを備えた排気浄化装置、および前記排気浄化装置を備えた放射性粉塵の除去システムに関するものである。

原子力発電所及び原子力施設の廃炉作業においては大量の放射性粉塵（放射能を含む粉塵、放射線を帯びた粉塵のことをいう。以下、同じ。）が発生する。大量の放射性粉塵は廃炉作業員の被曝や、廃炉作業エリア外への放射能汚染拡大のおそれに繋がる。そのため、作業エリア内の放射性粉塵の濃度を低減させることが必要になる。それとともに、作業エリア内を負圧に保持して、作業エリア内から作業エリア外に放射性物質が漏洩することを防止する必要もある。

このような現場においては微細な放射性粉塵を除去する高性能フィルタ（例えばＨＥＰＡフィルタ）を搭載した濾過装置を用いることが好ましい。しかし、この高性能フィルタは様々な大きさの粉塵を処理するため目が詰まりやすく、頻繁に交換しなければならない。そのため、結果的に放射性廃棄物を増やしてしまうことになる。大量の放射性粉塵を捕捉した高性能フィルタに人が近づくことは被曝の観点からも問題があるため、フィルタの交換頻度を最小限度にすることが望まれる。

排気中の放射性粉塵を除去する技術としては、下記特許文献１および２に開示されたものがある。

特許文献１に開示された二次生成物回収処理システムは、解体環境エリアに設けられた局所排風囲いと、この局所排風囲いで回収された二次生成物をろ過して回収するフィルタと、このフィルタの出口側に接続した排気ファンと、この排気ファンからの排気を前記解体環境エリアへ戻し循環させる循環ラインとを具備したことを特徴としている。このシステムの効果として、解体部位から発生する二次生成物を効率的に回収することができること、また、排気を閉鎖系の回収システムで処理することにより、外部に排気を出すことなく、安全性が向上すること、などが示されている。

特許文献２に開示された粉塵用カートリッジフィルタは、中空筒状のフィルタ本体部と板状のプレフィルタ部とを組み合わせ、濾過面積を大きくしてフィルタの長寿命化を図っている。

特開２００３－１８５７９４号公報 特開２０００－３００９２６号公報

特許文献１の二次生成物回収処理システムでは、循環ラインの前段に設けるフィルタとして、どのような種類のフィルタを用いるのかが明らかにされていない。仮に、このフィルタとしてポリエステル樹脂などからなる一般的なフィルタを用いると、放射線に対する耐性が低く、劣化しやすい。

また、解体環境エリアからの排気中に鋭利な微粉などが含まれていると、この微粉等によってフィルタが破損するおそれがあるため、この点からもフィルタの交換頻度が多くなるという問題がある。

また、解体環境エリアからの排気中に含まれる粉塵の種類によっては（例えば排気中に溶断やグラインダ等による切断をしたときの火花が含まれている場合）、フィルタが燃えて火災が発生するおそれもあった。

特許文献２の粉塵用カートリッジフィルタにおいては、中空筒状のフィルタ本体部のフィルタとして、ガラス繊維濾紙の両面を支持媒体（ポリエステル樹脂）で挟んだものを用いている。また、板状のプレフィルタ部として不織布が用いられている。

しかし、特許文献２のようなポリエステル樹脂などを用いられたフィルタは、前記特許文献１と同様の問題がある。すなわち、放射線による劣化のおそれ、鋭利な微粉による破損のおそれ、火災発生のおそれという種々の問題があった。

そこで、本発明の目的は、作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタであって、前記放射性粉塵からの放射線によって劣化しづらい排気浄化フィルタを提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。

（第一の態様）
作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタであって、
前記排気浄化フィルタは筒形状であり、前記排気が前記排気浄化フィルタの外側から内側に通過する過程で、前記排気中の放射性粉塵が前記排気浄化フィルタに捕捉され、浄化された排気が前記排気浄化フィルタの筒内を通って前記排気浄化フィルタの外に排出される構成とされ、
前記排気浄化フィルタはメインフィルタを有し、
前記メインフィルタは金属繊維のシートを含み、
前記排気浄化フィルタは洗浄可能であり、
前記排気浄化フィルタを洗浄する段階で、前記排気浄化フィルタの筒内に噴射される圧縮空気が前記排気浄化フィルタの内側から外側へ通過し、その過程で前記排気浄化フィルタが捕捉している放射性粉塵を前記排気浄化フィルタの外側に吹き落とす構成である、
ことを特徴とする排気浄化フィルタ。

（作用効果）
排気浄化フィルタのメインフィルタが金属繊維のシートを含むため、排気浄化フィルタが排気中の放射性粉塵から放射される放射線によって劣化しづらい。

また、放射性粉塵が付着した排気浄化フィルタの交換作業には被曝のおそれがあることから、できる限り排気浄化フィルタを交換しないようにすることが好ましいが、第一の態様の排気浄化フィルタであれば、その交換頻度を少なくすることができる。すなわち、第一の態様の排気浄化フィルタであれば、放射性粉塵などが排気浄化フィルタに大量に付着し、排気浄化フィルタによる浄化能力が落ちた場合であっても、圧縮気体を用いた逆洗を行って排気浄化フィルタを再生することができるため、放射性粉塵などが排気浄化フィルタに大量に付着するたびに排気浄化フィルタを交換しなくても良くなり、排気浄化フィルタのフィルタ交換を長期間行う必要がなくなる。そのため、排気浄化フィルタの交換作業に伴う作業員の被曝や、放射能廃棄物（使用済の排気浄化フィルタ）が大量に発生することを防ぐことができる。また、フィルタの交換に伴う排気の浄化処理の停止や、排気浄化フィルタの交換・廃棄に係るコストの低減を図ることもできる。

なお、排気浄化フィルタを洗浄する際、圧縮気体を排気浄化フィルタの外側に当てて洗浄するよりも、圧縮気体を排気浄化フィルタの内側に当てて洗浄する方が、排気浄化フィルタに付着した放射性廃棄物の除去効果が高いことが分かった。そのため、第一の態様のように、排気浄化フィルタをいわゆる逆洗することにより、より長い間、排気浄化フィルタを交換しなくても良いという利点がある。

さらに、作業エリアからの排気中に鋭利な微粉などが含まれていたとしても、排気浄化フィルタのメインフィルが金属繊維のシートを含むため、当該微粉によって排気浄化フィルタが破損しづらい。また、作業エリアからの排気中に火災の原因となる火花等が含まれていたとしても、排気浄化フィルタのメインフィルが金属繊維のシートを含むため、火災が発生しづらい。

（第二の態様）
前記排気浄化フィルタは前記メインフィルタの形状を保持する形状保持手段を有し、
前記形状保持手段は金属メッシュ部材を含み、
前記排気浄化フィルタは、平坦な前記メインフィルタの表側および裏側に、または平坦な前記メインフィルタの表側もしくは裏側に、平坦な前記形状保持手段を積層し、その積層体を蛇腹状に折り曲げてそれを筒状に形成したものである前記第一の態様の排気浄化フィルタ。

（作用効果）
第二の態様では、排気浄化フィルタの構成について、平坦なメインフィルタの表側および裏側に、または平坦なメインフィルタの表側もしくは裏側に、金属メッシュ部材を含む形状保持手段を積層した。このような構成にしたことで、金属繊維のシートを含むメインフィルタの形状保持が容易になる。すなわち、金属繊維のシートのみでは形状保持が困難であるため、第二の態様のように、金属メッシュ部材を含む形状保持手段を積層することが好ましい。また、金属メッシュ部材を含む形状保持手段を設けることにより、排気浄化フィルタの強度を強くすることができるため、結果として、排気浄化フィルタの逆洗時に排気浄化フィルタにかかる圧力（圧縮気体による圧力）に耐えやすくなる。

また、金属メッシュ部材を含む形状保持手段を設けない場合、金属繊維のシートを蛇腹状に成形することが難しい。また仮に金属繊維のシートを蛇腹状に成形できたとしても、形態安定性に乏しく、蛇腹形状を維持することも難しい。排気浄化フィルタに金属メッシュ部材を含む形状保持手段を用いることで、金属繊維のシートを蛇腹状に成形し、かつその蛇腹形状を維持することができる。

なお、排気浄化フィルタを蛇腹形状にすることで濾過面積が増えるため、排気浄化フィルタを収納する容器（排気浄化装置の容器）を大型化することなく、単位時間当たりの排気浄化処理量を増やすことができるという利点がある。

（第三の態様）
前記メインフィルタは、
前記排気浄化フィルタの外側に位置する表層と、前記排気浄化フィルタの内側に位置する裏層と、前記表層と前記裏層の間に位置する中間層を有する積層構造からなり、
前記表層および前記裏層の金属繊維の繊維径が、前記中間層の金属繊維の繊維径よりも大きい前記第一の態様の排気浄化フィルタ。

（作用効果）
メインフィルタを表層、中間層、裏層の積層構造とし、表層および前記裏層の金属繊維の繊維径を中間層の金属繊維の繊維径よりも大きくした。この場合、繊維径が小さい中間層の金属繊維が放射性粉塵等を最もよく除去することができるが、繊維径が小さいため強度が弱いという欠点がある。そこで、この中間層の金属繊維よりも繊維径の大きい金属繊維からなる表層と裏層を設けることで、中間層の繊維の弱さを表層と裏層の繊維の強さで補うことができる。その結果、メインフィルタを単層にした場合（この単層を構成する金属繊維の繊維径は前記中間層の金属繊維と同じ繊維径を想定）と比べて、メインフィルタの強度を高めることができ、メインフィルタの形状安定性を高めることができるほか、排気浄化フィルタの逆洗時に排気浄化フィルタにかかる圧力（圧縮気体による圧力）に耐えやすくなる。特に、逆洗時においてメインフィルタの裏層に最も圧縮気体の圧力がかかるところ、当該裏層の耐圧を高めておくことにより、圧縮気体によるメインフィルタの損傷を防ぐことができる。

また、メインフィルタの外側に位置する層の金属繊維径が大きいと、当該メインフィルタの外側に位置する層の金属繊維径が小さい場合と比べて、逆洗時に、当該メインフィルタの外側に位置する層の空隙に捕捉された放射性粉塵等をメインフィルタの外側に吹き飛ばしやすくなる。そのため、逆洗時の洗浄効果が高くなるという利点もある。

さらに、メインフィルタを積層構造にすることで、メインフィルタを複数個製造する際のメインフィルタごとの性能のバラつきを少なくすることができ、メインフィルタの性能を安定させることができる。

なお、第二の態様のように、前記メインフィルタの外側や内側に形状保持手段を設け、逆洗時の圧縮気体の圧力に耐えられるように、排気浄化フィルタの耐圧をさらに高めてもよい。

（第四の態様）
前記メインフィルタは複数の層からなり、
前記排気浄化フィルタの外側に位置する層の金属繊維の繊維径が、前記排気浄化フィルタの内側に位置する層の繊維径よりも大きい前記第一の態様の排気浄化フィルタ。

（作用効果）
メインフィルタの外側に位置する層の金属繊維径が大きいと、当該メインフィルタの外側に位置する層の金属繊維径が小さい場合と比べて、逆洗時に、当該メインフィルタの外側に位置する層の空隙に捕捉された放射性粉塵等をメインフィルタの外側に吹き飛ばしやすくなる。そのため、逆洗時の洗浄効果が高くなるという利点がある。

（第五の態様）
作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタを備えた排気浄化装置であって、
前記排気浄化フィルタは筒形状であり、前記排気が前記排気浄化フィルタの外側から内側に通過する過程で、前記排気中の放射性粉塵が前記排気浄化フィルタに捕捉され、浄化された排気が前記排気浄化フィルタの筒内を通って前記排気浄化フィルタの外に排出される構成とされ、
前記排気浄化フィルタはメインフィルタを有し、
前記メインフィルタは金属繊維のシートを含み、
前記排気浄化フィルタは洗浄可能であり、
前記排気浄化フィルタを洗浄する段階で、前記排気浄化フィルタの筒内に噴射された圧縮空気が前記排気浄化フィルタの内側から外側へ通過する過程で、前記排気浄化フィルタが捕捉している放射性粉塵を前記排気浄化フィルタの外側に吹き落とす構成である、
ことを特徴とする排気浄化装置。

（作用効果）
前記第五の態様によれば、前記第一の態様と同様の作用効果を奏する。

（第六の態様）
前記排気浄化装置は、
前記排気浄化フィルタの筒内に圧縮空気を噴射する噴射部を有し、
前記噴射部は噴射ノズルを有し、
前記噴射ノズルの軸方向が前記排気浄化フィルタの軸方向と同じである、前記第五の態様の排気浄化装置。

（作用効果）
噴射ノズルの軸方向を排気浄化フィルタの軸方向（筒の高さ方向）と同じにすることで、噴射ノズルから噴射された気体がその勢いをほとんど落とすことなく排気浄化フィルタの内部へ至るため、排気浄化フィルタの洗浄効果が高いという利点がある。噴射ノズルの軸方向を排気浄化フィルタの軸方向と直角にした場合よりも、洗浄効果（排気浄化フィルタの外面に付着した放射性粉塵を払い落とす効果）が高い。

（第七の態様）
前記排気浄化装置は、
その内部空間を複数の小空間に仕切る仕切り壁と、
前記排気浄化フィルタの筒内に圧縮空気を噴射する噴射部と、を有し、
前記排気浄化フィルタは、前記仕切り壁によって形成された複数の前記小空間にそれぞれ配置されており、
前記仕切り壁は、
一部の前記小空間の内部に配置された前記排気浄化フィルタに対して前記噴射部から噴射された前記圧縮気体が、隣接する他の前記小空間の内部に配置された前記排気浄化フィルタに直接衝突することを妨げるものである前記第五の態様の排気浄化装置。

（作用効果）
第七の態様では、排気浄化装置内に仕切り壁を設けた。この仕切り壁によって、一部の小空間の内部に配置された排気浄化フィルタに対して噴射部から噴射された圧縮気体が、隣接する他の小空間の内部に配置された排気浄化フィルタに直接衝突することを妨げることができる。その結果、一部の小空間に配置された排気浄化フィルタを逆洗する際に用いた圧縮気体が、他の小空間に配置された排気浄化フィルタに衝突し、当該他の小空間に配置された排気浄化フィルタによる排ガスの浄化処理に悪影響を与えることを防ぐことができる。

（第八の態様）
前記排気浄化装置には取り付け板が設けられ、
前記排気浄化フィルタを支持する筐体を有し、
前記筐体は、前記排気浄化フィルタが固定される上板部と、前板部と、前板部に対して間隔を空けて配される後板部と、前板部と後板部との側部を連結する側板部とを有し、前板部の上端縁、後板部の上端縁及び側板部の上端縁のそれぞれが上板部と連結する下部開放の箱形をなすものであり、
前記筐体が前記取り付け板に固定される前記第五の態様の排気浄化装置。

（作用効果）
逆洗する段階では、噴射された圧縮気体の圧力で排気浄化フィルタにおける外面に付着していた放射性粉塵が排気浄化フィルタの外側に噴き飛ばされることになるが、筐体が備わっていることで、噴き飛ばされた放射性粉塵の多くが筐体の内壁内で飛散し、そのまま落下することになる。したがって、排気洗浄装置内の下部に溜まった放射性粉塵を容易に回収することができる。

（第九の態様）
前記筐体の内部空間は、
截頭錐体の形状をなし、前記前板部の下端縁と、前記後板部の下端縁と、前記側板部の下端縁とで構成される周長を截頭錐体の下面の周長とし、上板部の周長を截頭錐体の上面の周長としたときに、
前記前板部の下端縁と、前記後板部の下端縁と、前記側板部の下端縁とで構成される周長が、上板部の周長よりも長いものとなっている前記八の態様の排気浄化装置。

（作用効果）
筐体の内部空間が前記形状となっていると、放射性粉塵が筐体の内壁に付着しづらく、容易に落下するため、回収が容易であるし、長期的運転にも資する。

（第十の態様）
前記排気浄化フィルタが支持された前記筐体は、カートリッジ式構造となっており、前記取り付け板に取り付け及び取り外し可能に固定され、
前記筐体は、前記排気浄化装置のケーシングから出し入れ可能とされるものである、

（作用効果）
排気浄化フィルタがカードリッジ式構造となっているので、排気浄化装置のうち排気浄化フィルタに捕捉された粉塵が、排気浄化フィルタ内に溜まり、排気浄化フィルタの圧力損失が大きくなった時に、交換ができる。

（第十一の態様）
作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタを備えた排気浄化装置と、
前記排気浄化装置から排出される浄化排気に残存する放射性粉塵を除去する残塵除去装置と、を有し、
前記排気浄化フィルタは筒形状であり、前記排気が前記排気浄化フィルタの外側から内側に通過する過程で、前記排気中の放射性粉塵が前記排気浄化フィルタに捕捉され、浄化された排気が前記排気浄化フィルタの筒内を通って前記排気浄化フィルタの外に排出される構成とされ、
前記排気浄化フィルタはメインフィルタを有し、
前記メインフィルタは金属繊維のシートを含み、
前記排気浄化フィルタは洗浄可能であり、
前記排気浄化フィルタを洗浄する段階で、前記排気浄化フィルタの筒内に噴射された圧縮空気が前記排気浄化フィルタの内側から外側へ通過する過程で、前記排気浄化フィルタが捕捉している放射性粉塵を前記排気浄化フィルタの外側に吹き落とす構成であり、
前記残塵除去装置は、
前記浄化排気に残存する粒径が０．３μｍの粉塵に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を有する残塵除去フィルタを有する、
ことを特徴とする放射性粉塵の除去システム。

（作用効果）
第十二の態様の放射性粉塵の除去システムによれば、前記第一の態様と同様の作用効果を有する。

また、浄化排気に残存する粒径が０．３μｍの粉塵に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を有する残塵除去フィルタを用いることで、残塵除去フィルタを通過した後の浄化排気中に、放射性粉塵がほとんど見られなくなるという利点がある。

さらに、残塵除去フィルタの前段に排気浄化フィルタを設け、この排気浄化フィルタにより排気中に存在する放射性粉塵の大部分を捕捉することで、残塵除去フィルタの交換頻度を低減させることができる。その結果、残塵除去フィルタの交換・廃棄に係るコストを低減することができる。

なお、排気浄化フィルタから排出された浄化排気を作業エリアに返送しないようにすることが好ましい。作業エリアに浄化排気を返送すると、返送された浄化排気中に残存する放射性粉塵から放射される放射線により、作業エリア内の機械が故障したり、作業エリア内で作業している作業員が被曝したりするおそれがある。浄化排気を作業エリアに返送しないことで、このような不都合を防ぐことができる。ただし、残塵除去フィルタを通過した浄化排気は清浄な空気であり、この浄化排気中には放射性粉塵がほとんど含まれていないため、浄化排気を作業エリアに返送しても差し支えない。

本発明によれば、作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタであって、前記放射性粉塵からの放射線によって劣化しづらい排気浄化フィルタを提供することができる。

本発明にかかる放射性粉塵の除去システムを示した概略図である。 放射性粉塵の除去システムの排気浄化フィルタの拡大図であり、濾過中の状態を示したものである。 放射性粉塵の除去システムの排気浄化フィルタの拡大図であり、洗浄中の状態を示したものである。 図２のＡ－Ａ断面図である。 図４の排気浄化フィルタのＸ部分の拡大図である。 上側シール部を説明するための斜視図である。 下側シール部を説明するための斜視図である。 複数本の金属繊維からなり、その金属繊維の間に空隙を有するメインフィルタの一例を示したイメージ図である。 金属繊維のシートと金属の網状のシートの積層例を示した断面図である。 金属繊維のシートと金属の網状のシートの他の積層例を示した断面図である。 排気浄化装置の側面図であり、仕切り壁により小空間を形成した状態を示したものである。 図１１のＢ－Ｂ断面図である。 他の実施例を示した図１２と同様のＢ－Ｂ断面図である。 排気浄化フィルタを支持するカートリッジ式の筐体が備わる排気浄化装置の概略正面図である。 筐体が取り付け板に固定されている状態を表す図である。 図１５のＸ－Ｘ断面図である。 図１５のＹ－Ｙ断面図である。 図１５のＸ－Ｘ断面図である。 図１５のＹ－Ｙ断面図である。 排気浄化フィルタを支持するカートリッジ式の筐体が備わる排気浄化装置の概略側面図である。 筐体を取り付け板に取り付ける様子を表した模式図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。

（放射性粉塵の除去システム１）
図１に放射性粉塵の除去システム１の一例を示す。この除去システム１は、作業エリア２で発生した放射性粉塵を含む排気ＥＨから放射性粉塵を除去する排気浄化装置３と、排気浄化装置３から排出される浄化排気ＰＥＨに残存する放射性粉塵を除去する残塵除去装置４と、を備えている。

（作業エリア２）
作業エリア２は放射性粉塵がある場所をいい、例えば原子力発電所の廃炉作業を行う場所、放射性金属の切断・減容処理室などのことをいう。図１のように、この作業エリア２の放射性粉塵が多い場所に排気フード６を設けることが好ましく、作業エリア２内で行われる解体作業などで発生した放射性粉塵をこの排気フード６によって積極的に吸引することが好ましい。このような吸引によって作業エリア２内を負圧にし、作業エリア２内の放射性粉塵が意図せぬ箇所から外部へ放出されないようにすることができる。なお、排気フード６からの吸引は、例えば後段に設けた吸引ファン５によって行うことができる。

（排気浄化装置３）
作業エリア２から排出された排気ＥＨは、排気通気管Ｌ１を通って、排気浄化装置３に供給される。排気浄化装置３の内部には排気浄化フィルタ７が収納されている。図２～図５に示すように、この排気浄化フィルタ７は筒状に形成したものである。図２～図５には排気浄化フィルタ７の断面形状が真円形であるものを例示したが、この例に限られるものではなく、断面形状が楕円形、四角形、六角形など、任意の形状のものを用いても良い。排気浄化フィルタ７の構成は特に限定されるものではないが、複数本の金属繊維を集めてシート状にした金属繊維のシート（金属繊維シートといい、後述のメインフィルタ１４を構成する）と、その金属繊維シートの上面と下面をそれぞれ金属の網状の部材（金属網状部材といい、後述の形状保持手段１５を構成する）で挟み込んだものを用いることが好ましい。なお、金属繊維シートの金属繊維としては、ステンレス鋼繊維、タングステン鋼繊維、アルミニウム繊維、ニッケル繊維、チタン繊維などを用いることができる。これらの金属繊維のうち、ステンレス鋼繊維（すなわちステンレス繊維）を用いることが最も好ましく、以下では金属繊維としてステンレス繊維を用いたステンレス繊維シートを例に挙げて説明する。すなわち、以下の説明においては、ステンレス繊維シートを金属繊維シートと読み替えることができる。

ステンレス繊維シートの実施形態を次に示す。なお、金属繊維のシートは、ステンレス繊維シートに限らず、タングステン鋼繊維、アルミニウム繊維、ニッケル繊維、チタン繊維を含むシートであってももちろんよい。前記ステンレス繊維シートは１本の長いステンレス繊維を何回も曲げてシート状にしたものでもよい。ステンレス繊維シートの概念図を図８に示した。ステンレス繊維の直径（繊維径）は公称繊維径２～４μｍ程度が好ましく、発生する粉塵の粒径分布および粉塵の放射線強度などにより、繊維径の選定を行うとよい。また、排気ＥＨ中の放射性粉塵の除去率を高めるため、ステンレス繊維シートの空隙率は６５～８０％とすることが好ましい。そして、排気浄化フィルタ７の性能は、排気ＥＨに残存する粒径が０．３μｍ以上の粉塵に対して９０％以上の粒子捕集率を有するようにすることが好ましい。

以上のように、排気浄化フィルタ７の素材としてステンレス繊維を用いることで、放射性粉塵から放射される放射線によって容易に劣化しないものにすることができるため、フィルタの交換頻度を少なくすることができる。特に、原子力発電所の廃炉作業で発生する高線量の放射性粉塵の捕集に優れたものになる。また、解体環境エリアからの排気ＥＨ中に鋭利な微粉などが含まれていたとしても、この微粉等によってフィルタが破損するおそれは少なく、この点からもフィルタの交換頻度が少なくすることができる。さらに、排気浄化フィルタ７が燃えて火災が発生することも防ぐことができる。

排気浄化フィルタ７は平坦なステンレス繊維シートを単に筒状に形成したものでも良いが、濾過面積を大きくすることを目的として、図５に示すように、平坦なステンレス繊維シートを蛇腹状に折り曲げてそれを筒状に形成したものを用いることが好ましい。また図５に示すように、排気浄化フィルタ７はメインフィルタ１４の両面（表面および裏面）にメインフィルタ１４を保護する形状保持手段１５を設けた形態にすることが最も好ましいが、メインフィルタ１４の片面（表面または裏面）に形状保持手段１５を設ける形態にしても良い。この形状保持手段１５を設けることにより、排気浄化フィルタ７を前述の蛇腹形状に維持することができる。すなわち、メインフィルタ１４を構成するステンレス繊維シートは形態安定性が低いため、形状保持手段１５を構成する網状シートがなければ蛇腹形状を維持しづらいが、形状保持手段１５を設けることにより排気浄化フィルタ７の形態安定性が高まり蛇腹形状を維持することができるようになる。また、形状保持手段１５を設けることで、排気浄化フィルタ７の強度が高まるため、メインフィルタ１４を洗浄する際にメインフィルタ１４にかかる圧縮気体の圧力に耐えやすくなる。

排気ＥＨがメインフィルタ１４に到達することができるようにするため、形状保持手段１５は網状のシートにすることが好ましい。また形状保持手段１５の網目の空隙が小さいと単位時間当たりの排気濾過処理量が低下するとともに、形状保持手段１５が目詰まりするおそれが高くなる。そのため形状保持手段１５の網目の空隙の大きさはメインフィルタ１４の空隙の大きさよりも大きくすることが好ましい。さらに形状保持手段１５の素材には放射性粉塵から放射される放射線によっても容易に劣化しないものを用いることが好ましく、具体的にはステンレスなどを用いることが好ましい。

図９と図１０に、排気浄化フィルタ７を構成するメインフィルタ１４と形状保持手段１５の積層例を示した。なお、図９と図１０において、表側および上側とは、排気浄化フィルタ７を排気浄化装置３に取り付けたときにおける外側（排気浄化装置３の容器２８がある側）を意味し、裏側および下側とは、排気浄化フィルタ７を排気浄化装置３に取り付けたときにおける内側（内筒８がある側）を意味する。メインフィルタ１４は金属繊維シートを含み、形状保持手段１５は金属メッシュ部材を含むため、排気浄化フィルタ７は金属繊維シートと金属メッシュ部材の積層体であるということもできる。なお、メインフィルタ１４は金属繊維シート以外の物質を含んでいても良いし、形状保持手段１５も金属メッシュ部材以外の物質を含んでいても良い。メインフィルタ１４の主な素材として金属繊維シート（特にステンレス繊維シート）を用いることが好ましく、形状保持手段１５の主な素材として金属メッシュ部材を用いることが好ましい。メインフィルタ１４は金属繊維シートだけで構成してもよいし、形状保持手段１５は金属メッシュ部材だけで構成してもよい。また図９と図１０では理解を容易にするために排気浄化フィルタ７を構成する各層の厚さを強調して厚く示しているが、実際の各層の厚さはこのような厚さに限定されるものではない。

図９では、メインフィルタ１４の表側ＵＳ（外側）に形状保持手段１５を積層し、メインフィルタ１４の裏側ＤＳ（内側）にも形状保持手段１５を積層した３層構造になっている。メインフィルタ１４を保護する観点や、メインフィルタ１４を蛇腹状に成形し、その蛇腹形状を保持する観点からは、図９に示すようにメインフィルタ１４の両側（表側ＵＳおよび裏側ＤＳ）に形状保持手段１５を設けることが最も好ましいが、メインフィルタ１４のいずれか一方側（表側ＵＳまたは裏側ＤＳ）に形状保持手段１５を設ける形態にしてもよい。メインフィルタ１４を保護することを要せず、かつ、メインフィルタ１４を蛇腹状に成形することも要さない場合は、形状保持手段１５を全く設けないようにしてもよい。形状保持手段１５の厚さが薄い場合は、メインフィルタ１４を保護する機能が低下するおそれがあり、形状保持手段１５の厚さが厚い場合は、通気抵抗が増し、単位時間当たりの排気浄化処理量が低下するおそれがある。他方、メインフィルタ１４の厚さが薄い場合は、排気ＥＨ中の放射性粉塵を十分に除去できないおそれがあり、メインフィルタ１４の厚さが厚い場合は、通気抵抗が増し、単位時間当たりの排気浄化処理量が低下するおそれがある。なお、表側形状保持手段１５Ｕの厚さと裏側形状保持手段１５Ｂの厚さの両者を同じ厚さにしても良いが、異なる厚さにしても良い。

図１０に示す排気浄化フィルタ７の基本構造は図９と同じであるが、メインフィルタ１４を上層メインフィルタ１４Ｕと中間層メインフィルタ１４Ｍと下層メインフィルタ１４Ｄの３層構造にしている点が異なる。このような３層構造にする場合、上層メインフィルタ１４Ｕのステンレス繊維の繊維径を６～１０μｍにすることが好ましく、中間層メインフィルタ１４Ｍのステンレス繊維の繊維径を２～４μｍにすることが好ましく、下層メインフィルタ１４Ｄのステンレス繊維の繊維径を６～１０μｍにすることが好ましい。

メインフィルタ１４をこのような層構造にした場合、繊維径が小さい中間層メインフィルタ１４Ｍの金属繊維が放射性粉塵等を最もよく除去することができるが、繊維径が小さいため強度が弱いという欠点がある。そこで、この中間層メインフィルタ１４Ｍの金属繊維よりも繊維径の大きい金属繊維からなる上層メインフィルタ１４Ｕと下層メインフィルタ１４Ｄを設けることで、中間層メインフィルタ１４Ｍの繊維の弱さを上層メインフィルタ１４Ｕと下層メインフィルタ１４Ｄの繊維の強さで補うことができる。その結果、メインフィルタ１４を単層にした場合（この単層を構成する金属繊維の繊維径は前記中間層メインフィルタ１４Ｍの金属繊維と同じ２～４μｍの繊維径を想定）と比べて、メインフィルタ１４の強度を高めることができ、メインフィルタ１４の形状安定性を高めることができるほか、排気浄化フィルタ７の逆洗時に排気浄化フィルタ７にかかる圧力（圧縮気体による圧力）に耐えやすくなる。特に、逆洗時においてメインフィルタ１４の裏側に最も圧縮気体の圧力がかかるところ、当該下層メインフィルタ１４Ｄの耐圧を高めておくことにより、圧縮気体ＰＡによるメインフィルタ１４の損傷を防ぐことができる。

また、メインフィルタ１４の外側に位置する上層メインフィルタ１４Ｕの金属繊維径が大きいと、当該メインフィルタ１４の外側に位置する上層メインフィルタ１４Ｕの金属繊維径が小さい場合と比べて、逆洗時に、当該メインフィルタ１４の外側に位置する上層メインフィルタ１４Ｕの空隙に捕捉された放射性粉塵等をメインフィルタ１４の外側に吹き飛ばしやすくなる。そのため、逆洗時の洗浄効果が高くなるという利点もある。

また、図１０ではメインフィルタ１４を３層構造にした例を示したが、４層以上の構造にしてもよい。４層以上の構造にする場合は、繊維径が小さい金属繊維の層の保護という観点から、メインフィルタ１４の厚み方向ＴＤの中央部分に近づくほど、ステンレス繊維の繊維径を小さくすることが好ましい。

なお、メインフィルタ１４が単層の場合におけるその層の空隙率や、メインフィルタ１４が複数層の場合における各層の空隙率は６５～８０％とすることが好ましい。この空隙率は、以下の式１および式２から求めることができる。

［式１］Ｐ（％）＝メインフィルタの層の目付（ｇ／ｍ^２）／メインフィルタの層を構成する金属繊維の比重×Ｔ（メインフィルタの層の厚さ（ｃｍ））
［式２］空隙率（％）＝１００－Ｐ（％）

前記式１における金属繊維の比重は、例えば金属繊維がステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）である場合は７９８となる。また、式１における「メインフィルタの層」とは、メインフィルタが単層からなる場合は、その単層のことをいう。メインフィルタが複数の層からなる場合であって、メインフィルタの各層ごとの空隙率を求めたい場合は、メインフィルタの各層ごとの目付、金属繊維、厚さをそれぞれ用いればよい。メインフィルタが複数の層からなる場合であって、積層状態のメインフィルタ全体の空隙率を求めたい場合は、メインフィルタ全体の目付、金属繊維、厚さをそれぞれ用いればよい。

なお、複数層からなるメインフィルタ１４を製造する際は、原料となる金属繊維を均一に積層し、積層したものを焼結（圧縮固定）することが好ましい。

そして排気浄化フィルタ７の内側には筒形状の内筒８を設けることが好ましい。この内筒８としては、所定の大きさの複数の開孔が設けられたパンチングシートを筒状に形成したものを用いることができる。この内筒８の断面形状も特に限定されるものではなく、例えば図４に示すように真円形したり、楕円形、四角形、六角形など、任意の形状のものを用いたりしても良い。

図５に示すように排気浄化フィルタ７を蛇腹形状にした場合は山部７Ｘと谷部７Ｙが生じる。図４および図５に示すように排気浄化フィルタ７の形状を蛇腹状にして円筒状にした場合、断面形状において、排気浄化フィルタ７の複数の谷部７Ｙを繋いだ仮想線ＩＬが円形になる。内筒８の形状をこの仮想線ＩＬと同じ形状（円形）にし、排気浄化フィルタ７の複数の谷部７Ｙの裏面と内筒８の表面が接した状態にすることが好ましく、排気浄化フィルタ７のすべての谷部７Ｙの裏面と内筒８の表面が接した状態にすることがより好ましい。複数の谷部７Ｙ、７Ｙと内筒８を予め接触させておくことにより、排気浄化フィルタ７に排気ＥＨを通過させる度に排気浄化フィルタ７と内筒８が衝突する自体を避けることができるため、排気浄化フィルタ７の寿命を延ばすことができる。

図３や図４に示すように、排気浄化フィルタ７の上端部および下端部と内筒８の上端部および下端部はそれぞれシールされており、放射性粉塵を含む排ガスが排気浄化フィルタ７を通過せずにショートカットして浄化排気通路１３に入り込むことを防いでいる。排気浄化フィルタ７および内筒８をシールした部分をシール部９といい、図３や図４の実施形態では排気浄化フィルタ７の上端部と内筒８の上端部をシールした上側シール部９Ａと、排気浄化フィルタ７の下端部と内筒８の下端部をシールした下側シール部９Ｂがある。

上側シール部９Ａは、図６に示すように、貫通孔１９（内筒８の内径とほぼ同じ大きさの孔）を有するフランジ部７Ｚの貫通孔１９の縁に固定された円環状のリング２０に排気浄化フィルタ７の上端部と内筒８の上端部を固定することで形成されている。具体的には、フランジ部７Ｚに固定された円環状リング２０の断面は下方に開口を有するコの字形の溝を有しており、この溝の内部に排気浄化フィルタ７の上端部と内筒８の上端部を差し込んだ後、溝の内部に接着剤を充填することで、排気浄化フィルタ７の上端部と内筒８の上端部を円環状リングに固定している。このように、排気浄化フィルタ７は、上端部がフランジ部７Ｚと一体となった形態となっている。同様に、下側シール部９Ｂは、図７に示すように、排気浄化フィルタ７の下端部と内筒８の下端部に円板２１を固定することで形成されている。具体的には、前記円板２１はその周縁部から上方に起立する起立壁２２を有し、その起立壁２２の断面は上方に開口を有するコの字形の溝２３を有する。そして、排気浄化フィルタ７の下端部と内筒８の下端部をこの溝２３の内部に差し込んだ後、溝２３の内部に接着剤を充填することで、排気浄化フィルタ７の下端部と内筒８の下端部を円板２１に固定している。また、視認性を高めるため、図６および図７では、排気浄化フィルタ７と内筒８を一体化して表しているが、実際は別々の部材からなる。

本発明の排気浄化装置３は、排気浄化フィルタ７を内部に備えるケーシング５０を有し、当該ケーシング５０の内部は浄化前室と浄化後室に仕切られており、浄化前室と浄化後室は、ケーシング５０に備わる取り付け板１０と排気浄化フィルタ７とによって、仕切られている。当該取り付け板１０にはフランジ部７Ｚの貫通孔１９と同形の貫通孔が設けられており、フランジ部７Ｚの貫通孔１９と取り付け板１０の貫通孔が対向して、当該フランジ部７Ｚが当該取り付け板１０に接した状態で、又はガスケットを介した状態で固定されている。当該取り付け板１０には。ケーシング５０における浄化前室側の壁には排気ＥＨがケーシング５０内に流入する排気供給口１６が設けられ、ケーシング５０における浄化後室側の壁には浄化排気ＰＥＨがケーシング５０外へ流出する浄化排気排出口１８が設けられている。排気ＥＨは筒状の排気浄化フィルタ７の外側から内側へ向かって流れる構成になっている。排気ＥＨが排気浄化フィルタ７を外側から内側へ通り抜ける過程で、排気ＥＨ中の放射性粉塵などが排気浄化フィルタ７に捕捉される。排気浄化フィルタ７を通過することにより清浄化された浄化排気ＰＥＨは、内筒８の開孔部を外側から内側へ通り抜け、浄化排気通路１３に到達する。その後、図２の実施形態では、浄化排気ＰＥＨが浄化排気通路１３を下側から上側へ移動し、上側シール部９Ａの円環状リング２０の孔部分、フランジ部７Ｚの貫通孔１９および取り付け板１０の貫通孔を通り抜け、排気浄化装置３の上部に至る。そして、排気浄化装置３から排出され、浄化排気通気管Ｌ２を通って残塵除去装置４へと送られる。

他方、排気ＥＨが排気浄化フィルタ７を外側から内側へ通り抜ける過程で、排気浄化フィルタ７に捕捉された放射性粉塵などの異物は排気浄化フィルタ７の外面に堆積する。この外面に堆積した放射性粉塵などの異物の層が厚くなると、排気ＥＨの浄化処理効率が悪くなるため、所定のタイミングで排気浄化フィルタ７を逆洗することが好ましい。

例えば、図３に示すように、排気浄化フィルタ７の上方に設けた噴射ノズル１１から排気浄化フィルタ７内に向けて圧縮気体ＰＡ（例えば圧縮空気）を噴射する。噴射ノズル１１から噴射された圧縮気体ＰＡは下方へ移動し、排気浄化フィルタ７の内部（浄化排気通路１３）に入った後、図２とは逆方向に流れる。すなわち、内筒８の開孔部を内側から外側へ通り抜けた後、排気浄化フィルタ７を内側から外側へ通り抜ける。このようにして圧縮気体ＰＡが排気浄化フィルタ７を通り抜けることにより、排気浄化フィルタ７の外面に堆積していた放射性粉塵などの異物の層（異物層）が剥離され、排気浄化装置３の下方へ落下して堆積する。排気浄化装置３の下方に堆積した堆積物ＳＤは、定期的に排気浄化装置３の外部へ排出される。

以上のように、所定のタイミングで排気浄化フィルタ７を逆洗することにより、圧力損失および捕集効率を初期値の近辺に戻すことができるため、排気浄化フィルタ７を使い捨てにすることがなくなり、地球環境資源の有効活用や排気浄化フィルタ７の交換・廃棄に係るコストの低減を図ることができる。

なお、排気浄化フィルタ７で排気ＥＨを浄化処理している最中に、その浄化処理を止めずに、浄化処理をしながら逆洗を行うこともできる。なぜならば、逆洗は数秒という短い時間で終わるため、わざわざ浄化処理を止める必要もないということによる。また、逆洗時に排気浄化フィルタ７から剥離する放射性粉塵などの異物の塊はある程度の重さを持っているため、排気浄化フィルタ７に向かって排気ＥＨが流れている状況であったとしても、その排気ＥＨの流れの影響を受けて、排気浄化フィルタ７から剥離した放射性粉塵などの異物の塊が排気浄化フィルタ７に再付着する可能性は低いからである。排気浄化フィルタ７から剥離した放射性粉塵などの異物の塊が排気浄化フィルタ７に再付着することを確実に防ぎたい場合、排気ＥＨの浄化処理を一時的に停止させてから逆洗を行い、逆洗が終了した後で排気ＥＨの浄化処理を再開させるようにしてもよい。ただし、このような処理を行った場合、排気ＥＨの浄化処理と洗浄（逆洗）処理との切り替えにある程度の時間を要するため、排気ＥＨの浄化処理量がわずかに少なくなるという不都合がある。

また、図１１、図１２の実施形態に示すように、排気浄化装置３の内部に排気浄化フィルタ７を複数個設け、一方の排気浄化フィルタ７を逆洗している間に、他方の排気浄化フィルタ７で排気ＥＨを濾過するようにすることが好ましい。例えば図１１、図１２の実施形態では、排気浄化装置３の内部空間２６を複数の小空間に仕切る仕切り壁２９を設け、それぞれの小空間に排気浄化フィルタ７を設けている。

詳しくは、図１１に示すように、排気浄化装置３の取り付け板１０の下面に仕切り壁２９の上端部が固定されており、仕切り壁２９はそこから下方へ向かって延出しており、仕切り壁２９の下端部は排気浄化フィルタ７の下端部の近傍に位置するようになっている。なお、逆洗時の圧縮気体ＰＡが他の小空間２７に配置された排気浄化フィルタ７に直接衝突することを防止するため、仕切り壁２９の下端部を排気浄化フィルタ７の下端部近傍に位置させることが好ましい。また、図１２に示すように、この仕切り壁２９は隣接する排気浄化フィルタ７の間を仕切るように取り付けられている。なお、図１２に示すように、仕切り壁２９は、排気浄化装置３の容器２８の内壁に当接させず、当該容器２８の内壁と仕切り壁２９の間に所定の空隙を持たせることが好ましい。同様に、図１１に示すように、仕切り壁２９は排気浄化フィルタ７の下端部よりもさらに下側まで延在させず、仕切り壁２９の下側に所定の空隙を持たせることが好ましい。排気浄化処理において、排気浄化装置３の容器２８ないに入った排気ＥＨが、前記各空隙を通って、各小空間２７Ａ、２７Ｂに入り込みやすくするためである。

このように取り付けられた仕切り壁２９により、排気浄化装置３の内部空間２６はほぼ均等に２分割され、第一小空間２７Ａと第二小空間２７Ｂが形成されている。そして、第一小空間２７Ａには第一排気浄化フィルタ７Ａが設けられ、第二小空間２７Ｂには第二排気浄化フィルタ７Ｂが設けられている。

このように仕切り壁２９によって、排気浄化装置３の内部空間２６を仕切ることによって、一方の小空間２７の内部に配置された排気浄化フィルタ７に対して噴射部（ノズル１１）から噴射された圧縮気体ＰＡが、隣接する他の小空間２７に配置された排気浄化フィルタ７に直接衝突することを妨げることができる。その結果、一方の小空間２７に配置された排気浄化フィルタ７を逆洗する際に使用する圧縮気体ＰＡの影響が他の小空間２７に配置された排気浄化フィルタ７に及びにくくなる。すなわち、一部の小空間２７に配置された排気浄化フィルタ７を逆洗している間に、他の小空間２７に配置された排気浄化フィルタ７を用いて排気ＥＨを浄化する際、圧縮気体ＰＡが浄化処理中の排気浄化フィルタ７に対して悪影響を及ぼしにくい。よって、一部の排気浄化フィルタ７を洗浄している間であっても、他の排気浄化フィルタ７によって通常通りの排気浄化処理を行うことができるため、排気浄化装置３全体における排気浄化処理の効率が落ちにくいという利点がある。

図１１と図１２に示した実施形態では、第二小空間２７Ｂに配置された第二排気浄化フィルタ７Ｂを逆洗している間に、第一小空間２７Ａに配置された第一排気浄化フィルタ７Ａで排気浄化処理を行っている状態を示したものである。勿論、図示した例とは逆に、第一排気浄化フィルタ７Ａを逆洗している間に、第二排気浄化フィルタ７Ｂで排気浄化処理を行ってもよい。

また、図１１や図１２では仕切り壁２９を一つだけ設けた例を示したが、仕切り壁２９を複数個設けても良い。例えば、図１３に示すように、排気浄化装置３の内部空間２６に十字状に仕切り壁２９を設けることで、第一小空間２７Ａ～第四小空間２７Ｄの４つの小空間２７を形成し、各小空間２７Ａ～２７Ｄにそれぞれ第一排気浄化フィルタ７Ａ～第四排気浄化フィルタ７Ｄを配置してもよい。

（残塵除去装置４）
残塵除去装置４は浄化排気ＰＥＨ中に残存している放射性粉塵を除去する残塵除去フィルタを有している。この残塵除去フィルタの性能としては、浄化排気ＰＥＨ中に残存する粒径が０．３μｍの粉塵に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を有していることが好ましい。

具体的には、この残塵除去フィルタとして、例えばＨＥＰＡフィルタ（定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能をもつエアフィルタ）、ＵＬＰＡフィルタ（定格風量で粒径が０．１５μｍの粒子に対して９９．９９９５％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能をもつエアフィルタ）などを用いることができる。

浄化排気ＰＥＨ中の粒径が０．３μｍの粉塵に対して９９．９７％以上の粒子捕集効率を有さない残塵除去フィルタを用いた場合、残塵除去装置４から排出される浄化排気ＰＥＨ中に多くの放射性粉塵が混入する可能性があるという問題がある。

（別形態のフィルタ７）
本発明に係る排気浄化装置３として、次の実施形態も好ましい。具体的には、排気浄化装置３には取り付け板１１０が設けられ、排気浄化フィルタ７を支持する筐体３４を有し、前記筐体３４は、前記排気浄化フィルタ７が固定される上板部３４ｕと、前板部３４ｆと、前板部３４ｆに対して間隔を空けて配される後板部３４ｂと、前板部３４ｆと後板部３４ｂとの側部を連結する側板部３４ｓ，３４ｓ（側板部は、例えば２枚からなり、互いに間隔を空けて対向している。）とを有し、前板部３４ｆの上端縁、後板部３４ｂの上端縁及び側板部３４ｓ，３４ｓの上端縁のそれぞれが上板部３４ｕと連結する下部開放の箱形をなすものであり、前記筐体３４が前記取り付け板１１０に固定される実施形態である。この筐体３４が固定された排気浄化装置３では、排気ＥＨが、排気浄化装置３のケーシング５０に設けられた排気供給口１６から排気浄化装置３内に流れ込み、筐体３４の下方から筐体３４の内部空間３９に入り、排気浄化フィルタ７を通過した後、浄化排気ＰＥＨとなって、浄化排気排出口１８から排気浄化装置３の外へ排出される。筐体３４はケーシング５０に設けられた取り付け板１１０に固定されており、この取り付け板１１０と排気浄化フィルタ７とでケーシング５０内が浄化前室と浄化後室に仕切られている。そして、排気ＥＨは、浄化前室から排気浄化フィルタ７を通過して浄化後室に至るが、これ以外に浄化前室から浄化後室へ至る流路はない。なお、筐体３４の内部空間３９とは、筐体３４を構成する上板部３４ｕ、前板部３４ｆ、後板部３４ｂ及び側板部３４ｓ，３４ｓで囲まれた箱形の内部をいう。

筐体３４を形成する前板部３４ｆ、後板部３４ｂ、側板部３４ｓ，３４ｓそれぞれの、内部空間３９に面する面の形態は、湾曲する面であっても、平面であってもよいが、下記のように内部空間３９を截頭錐体とする場合は、平面であるとよい。

また、筐体３４の上板部３４ｕへの排気浄化フィルタ７の固定については、次のような形態とすることができる。排気浄化フィルタ７の上端部にフランジ部を設け、当該フランジ部を前記上板部３４ｕの貫通孔の周部に固定する形態である。排気浄化フィルタ７のフランジ部と筐体３４の上板部３４ｕとは、気体の行き来がないように接着剤等や溶接処理等で固定して塞ぐとよい。

筐体３４に支持される排気浄化フィルタ７の本数は、排気浄化装置３を設置する作業エリアの容積や漂う粉塵の量等に応じて適宜調節すればよく、特に限定されない。

図１６～図１９に示すとおり、筐体３４を構成する部材で形成される内部空間３９の形状は、直方体の形状であってもよいが、次のような截頭錐体であってもよい。例えば、筐体３４の内部空間３９は、截頭錐体の形状をなし、前板部３４ｆの下端縁と、後板部３４ｂの下端縁と、側板部３４ｓ，３４ｓの下端縁とで構成される周長（例えば、略四角形の周長）を截頭錐体の下面の周長とし、上板部３４ｕの周長を截頭錐体の上面の周長としたときに、前記前板部３４ｆの下端縁と、前記後板部３４ｂの下端縁と、前記側板部３４ｓ，３４ｓの下端縁とで構成される周長が、上板部の周長（例えば、略四角形の周長）よりも長いものとなっている形態（例えば、四角錐体）、すなわち筐体３４の内部空間３９の上板部側が截頭錐体の上面となり、当該内部空間３９の下端縁側が截頭錐体の下面となるような形態が好ましい。この形態であれば、前板部３４ｆ、後板部３４ｂ、両側板部３４ｓ，３４ｓの内部空間３９に面するそれぞれの面（内部空間３９側の面）が鉛直線に対して角度を有して配されているので、放射性粉塵が当該内部空間３９側の面に付着しづらいし、付着したとしても続く放射性粉塵の流れの中で脱離し易い。よって前記筐体３４が放射性粉塵に高濃度に汚染されるのを防止できる。

筐体３４の内部空間３９の上板部側が截頭錐体の上面となり、当該内部空間３９の下端縁側が截頭錐体の下面となるような形態の場合、前記内部空間３９を構成する前板部３４ｆにおける内部空間３９に面する面（すなわち、前板部３４ｆの内面３４ｆ１）から延びる法線Ｌｆ５と、その法線Ｌｆ５に交わる鉛直線Ｌ６とでなす鋭角の角度θが、例えば、好ましくは９０°未満かつ８０°以上、より好ましくは８７°以下かつ８５°以上、特に好ましくは８７°である。同様に、後板部３４ｂの内面３４ｂ１から延びる法線Ｌｂ５と、その法線Ｌｆ５に交わる鉛直線Ｌ６とでなす鋭角の角度θが、例えば、好ましくは９０°未満かつ８０°以上、より好ましくは８７°以下かつ８５°以上、特に好ましくは８７°である。同様に、第一側板部３４ｓの内面３４ｓ１から延びる法線Ｌｓ１５と、その法線Ｌｓ１５に交わる鉛直線Ｌ６とでなす鋭角の角度θが、例えば、好ましくは９０°未満かつ８０°以上、より好ましくは８７°以下かつ８５°以上、特に好ましくは８７°である。同様に、第二側板部３４ｓの内面３４ｓ２から延びる法線Ｌｓ２５と、その法線Ｌｓ２５に交わる鉛直線Ｌ６とでなす鋭角の角度θが、例えば、好ましくは９０°未満かつ８０°以上、より好ましくは８７°以下かつ８５°以上、特に好ましくは８７°である。

なお、截頭錐体は、具体的には円錐台、多角錐台、四角錐台であってよいが、筐体３４の取り付け及び取り外しの作業性を考慮すると、四角錐台が特に好ましい。

筐体３４の素材は、特に限定されないが、金属がよく、例えばステンレス、タングステン、アルミニウム、ニッケル、チタンであれば好ましく、特にステンレスが好適である。当該素材が金属であれば、耐強度性、耐放射線性があり好ましい。

前記排気浄化フィルタ７が支持された前記筐体３４は、カートリッジ式構造となっており、排気浄化装置３の前記取り付け板１１０に取り付け及び取り外し可能に固定される態様とすることができる。排気浄化装置３を稼働させて廃炉作業等を行い続けると、定期的に排気浄化装置３を逆洗浄したとしても、排気浄化フィルタ７に放射性物質が徐々に固着したり、排気浄化フィルタ７の目詰まりを引き起こしたりすることがある。この場合、排気浄化フィルタ７を取り換えることになるが、筐体３４がカートリッジ式構造であって、取り付け及び取り外し可能なものとなっていれば、当該取り換え作業において、作業員は、筐体ごと取り換えればよく、作業性が良いため、放射性物質による被曝低減が図れる。

図１５、図２１を参照しつつ説明すると、前記筐体３４は、当該筐体３４を取り付け板１１０に固定できるように、例えば上板部３４ｕから上方に延在する筐体側受け部４１が備わったものとすることができる。筐体側受け部４１の形態は、特に限定されないが、例えば、筐体３４の前板部３４ｆの上端からさらに上方へ延在する部材、後板部３４ｂの上端からさらに上方へ延在する部材、側板部３４ｓ，３４ｓの上端からさらに上方へ延在する部材をそれぞれ連結させて形成した角筒とする形態が好ましい。

他方、前記取り付け板１１０の下面には、筐体側受け部４１に対向する、当該筐体側受け部４１と略同形の板側受け部１１０ａ（筐体側受け部４１が角筒形状であれば、板側受け部１１０ａも各筒形状とするとよい。）が設けられている。筐体側受け部４１と板側受け部１１０ａは、対を成すものであり、筐体側受け部４１の上端縁と板側受け部１１０ａの下端縁が接した状態で取り外し可能に固定される。また、密閉性を高めるため筐体側受け部４１と板側受け部１１０ａの間にガスケット３３を介在させてもよい。この場合、ガスケット３３は、板側受け部１１０ａの下端縁に設けておくとよい。

取り付け板１１０における板側受け部１１０ａで囲まれた部分には、貫通孔１１０ｂが設けられている。この貫通孔１１０ｂは、筐体３４の内部空間から排気浄化フィルタ７を通過して浄化排気通路１３に流入した浄化排気ＰＥＨが取り付け板１１０の上方の空間へ流れ込むように設けたものである。

他方、筐体側受け部４１と板側受け部１１０ａが対向して接した状態が維持されるように、筐体３４の下方には筐体３４を支えておくための下支え部材３６が設けられている。また、下支え部材３６は、上下に可動し、下支え部材３６自体の高さが調節可能なものとなっており、下支え部材３６に載置された筐体３４の高さを調節できる機構となっている。下支え部材３６の高さは、下支え部材３６に接続された高さ調節手段３７で調節することができる。高さ調節手段３７は、下支え部材３６の高さを調節できるものであれば特に限定されないが、偏心カム機構や、フロアジャッキやパンタジャッキ等のジャッキ機構が備わったものを例示することができる。なお、高さ調節手段３７はケーシング５０に備わっていればよい。

筐体３４を取り付け板１１０に取り付ける場合は、下支え部材３６に筐体３４を載置させた状態で、筐体側受け部４１が板側受け部１１０ａに接するまで下支え部材３６を上方へ移動させるとよく、他方、筐体３４を取り付け板１１０から取り外す場合は、下支え部材３６を下方へ移動させるとよい。

筐体側受け部４１と板側受け部１１０ａは対を成すものであり、密閉性を保つために両形状は同じ形状であることが望ましい。しかしながら、図１８、図１９に示すように筐体３４の内部空間３９の形状が截頭錐体であることにより、筐体３４の上板部３４ｕの周長が、板側受け部１１０ａの周長よりも短くなる場合がある。この場合、上板部３４ｕの端縁全体を径方向に延長させて、上板部３４ｕの端縁が前板部３４ｆの上端縁、後板部３４ｂの上端縁、側板部３４ｓ，３４ｓの上端縁それぞれよりも外方へはみ出した面になるように上板部３４ｕを拡張し、拡張された当該上板部３４ｕの外面上に筐体側受け部４１を設けるとよい。もちろん、上板部３４ｕの拡張の程度は、上板部３４ｕの外面上に筐体側受け部４１を設けることができる程度でよい。

取り付け板１１０から取り外された使用済みの筐体３４は排気浄化装置３のケーシング５０から外へ出し、新たな筐体３４をケーシング５０内に入れ、取り付け板１１０に取り付けた後、排気浄化装置３の稼働を再開するとよい。

ケーシング５０における浄化前室側の壁には、筐体３４を出し入れするための開口部３５と、当該開口部３５を閉じる扉３８が設けられている。当該扉３８は排気浄化装置３が稼働している間は閉じられている。

開口部３５にはケーシング５０から出された使用済み筐体３４を収納するためのバッグ３１が設けられている。そして、当該バッグ３１の袋口部が開口部３５に連続して設けられてケーシング５０内とバッグ３１内が一体空間となって密閉されており、ケーシング５０内の雰囲気がバッグ３１の外へ漏れ出ない構造となっている。使用済み排気浄化フィルタ７が固定された筐体３４をケーシング５０から出す作業と、新たな排気浄化フィルタ７が固定された筐体３４をケーシング５０内へ入れる作業は、いわゆるバッグイン・バッグアウト方式で行うと、作業員が被曝せずに済むので好ましい。

本発明として好ましい実施形態を次に付記する。

（付記１）
作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタを備えた排気浄化装置であって、
前記排気浄化フィルタは筒形状であり、前記排気が前記排気浄化フィルタの外側から内側に通過する過程で、前記排気中の放射性粉塵が前記排気浄化フィルタに捕捉され、浄化された排気が前記排気浄化フィルタの筒内を通って前記排気浄化フィルタの外に排出される構成とされ、
前記排気浄化装置には取り付け板が設けられ、
前記排気浄化フィルタを支持する筐体を有し、
前記筐体は、前記排気浄化フィルタが固定される上板部と、前板部と、前板部に対して間隔を空けて配される後板部と、前板部と後板部との側部を連結する側板部とを有し、前板部の上端縁、後板部の上端縁及び側板部の上端縁のそれぞれが上板部と連結する下部開放の箱形をなすものであり、
前記筐体が前記取り付け板に固定される、
ことを特徴とする排気浄化装置。

（付記２）
前記筐体の内部空間は、
截頭錐体の形状をなし、前記前板部の下端縁と、前記後板部の下端縁と、前記側板部の下端縁とで構成される周長を截頭錐体の下面の周長とし、上板部の周長を截頭錐体の上面の周長としたときに、
前記前板部の下端縁と、前記後板部の下端縁と、前記側板部の下端縁とで構成される周長が、上板部の周長よりも長いものとなっている、
付記１記載の排気浄化装置。

（付記３）
前記排気浄化フィルタが支持された前記筐体は、カートリッジ式構造となっており、前記取り付け板に取り付け及び取り外し可能に固定され、
前記筐体は、前記排気浄化装置のケーシングから出し入れ可能とされるものである、
付記１記載の排気浄化装置。

１：放射性粉塵の除去システム、２：作業エリア、３：排気浄化装置、４：残塵除去装置、５：吸引ファン、６：、排気フード、７：排気浄化フィルタ、７Ａ：第一排気浄化フィルタ、７Ｂ：第二排気浄化フィルタ、７Ｃ：第三排気浄化フィルタ、７Ｄ：第四排気浄化フィルタ、７Ｘ：山部、７Ｙ：谷部、７Ｚ：フランジ部、８：内筒、９：シール部、９Ａ：上側シール部、９Ｂ：下側シール部、１０：取り付け板、１１：噴射ノズル、１２：圧縮気体供給管、１３：浄化排気通路、１４：メインフィルタ、１４Ｕ：表層メインフィルタ（上層メインフィルタ）、１４Ｍ：中間層メインフィルタ、１４Ｄ：裏層メインフィルタ（下層メインフィルタ）、１５：形状保持手段、１５Ｕ：表側形状保持手段（上側形状保持手段）、１５Ｄ：裏側形状保持手段（下側形状保持手段）、１６：排気供給口、１７：金属繊維、１８：浄化排気排出口、１９：貫通孔、２０：円環状リング、２１：円板、２２：起立壁、２３：溝、２４：堆積物排出口、２５：残塵除去フィルタ、２６：内部空間、２７：小空間、２７Ａ：第一小空間、２７Ｂ：第二小空間、２７Ｃ：第三小空間、２７Ｄ：第四小空間、２８：排気浄化装置の容器、２９：仕切り壁、３１：バッグ、３３：ガスケット、３４：筐体、３４ｕ：筐体の上板部、３４ｆ：筐体の前板部、３４ｆ１：筐体の前板部の内面、３４ｂ：筐体の後板部、３４ｂ１：筐体の側板部の内面、３４ｓ：筐体の側板部、３４ｓ１，３４ｓ２：筐体の側板部の内面、３５：開口部、３６：下支え部材、３７：高さ調節手段、３８：扉、３９：筐体の内部空間、４０：貫通孔、４１：筐体側受け部、５０：ケーシング、１１０：取り付け板、１１０ａ：板側受け部、１１０ｂ：貫通孔、ＩＬ：仮想線、ＥＨ：排気、Ｌｆ５：前板部の内面から延びる（仮想）法線、後板部の内面、Ｌｂ５：後板部の内面から延びる（仮想）法線，Ｌｓ１５，Ｌｓ２５：側板部３４ｓ，３４ｓの内面それぞれから延びる（仮想）法線、Ｌ６：鉛直線、ＰＥＨ：浄化排気、ＰＡ：圧縮気体、ＳＤ：堆積物、ＵＳ：表側（上側）、ＤＳ：裏側（下側）、ＴＤ：厚み方向

Claims (7)

1. 作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタであって、
   前記排気浄化フィルタは筒形状であり、前記排気が前記排気浄化フィルタの外側から内側に通過する過程で、前記排気中の放射性粉塵が前記排気浄化フィルタに捕捉される、浄化された排気が前記排気浄化フィルタの筒内を通って前記排気浄化フィルタの外部へ排出されるものであり、
   前記排気浄化フィルタは、空隙を有するステンレス金属繊維シートと、その少なくとも一方の側に層として位置する金属メッシュシートとを有し、かつ、
   これらが積層された状態で圧縮固定されたものが、蛇腹状に折り曲げられ前記筒形状に形成したものであり、
   前記金属メッシュシートの網目の空隙が、前記金属繊維シートの空隙よりも大きく、
   前記金属メッシュシートは、前記金属繊維シートに対する形状保持手段を構成している、
   ことを特徴とする排気浄化フィルタ。
2. 前記金属繊維シートは、表層シート、中間層シート及び裏層シートからなり、これらが積層状態で圧着固定されたものである、請求項１記載の排気浄化フィルタ。
3. 前記金属繊維シートにおける前記裏層シートが、前記排気浄化フィルタの前記内側に位置し、前記裏層シートの繊維径が前記中間層シートの繊維径よりも大きいものである、
   請求項２記載の排気浄化フィルタ。
4. 作業エリアで発生した放射性粉塵を含む排気から放射性粉塵を除去する排気浄化フィルタ及び逆洗手段を備えた排気浄化装置であって、
   前記排気浄化フィルタは筒形状であり、前記排気が前記排気浄化フィルタの外側から内側に通過する過程で、前記排気中の放射性粉塵が前記排気浄化フィルタに捕捉され、浄化された排気が前記排気浄化フィルタの筒内を通って前記排気浄化フィルタの外部へ排出されるものであり、
   前記排気浄化フィルタは、空隙を有するステンレス金属繊維シートと、その少なくとも一方の側に層として位置する金属メッシュシートとを有し、かつ、
   これらが積層された状態で圧縮固定されたものが、蛇腹状に折り曲げられ筒形状に形成したものであり、
   前記金属メッシュシートの網目の空隙が、前記金属繊維シートの空隙よりも大きく、
   前記金属メッシュシートは、前記金属繊維シートに対する形状保持手段を構成している、
   ことを特徴とする排気浄化装置。
5. 前記逆洗手段は、
   前記排気浄化フィルタの筒内に圧縮空気を噴射する噴射ノズルが備わる噴射部を有し、
   前記噴射ノズルの軸方向が前記排気浄化フィルタの軸方向と同じである、請求項４記載の排気浄化装置。
6. 前記金属繊維シートは、表層シート、中間層シート及び裏層シートからなり、これらが積層状態で圧着固定されたものである、請求項４記載の排気浄化装置。
7. 前記金属繊維シートにおける前記裏層シートが、前記排気浄化フィルタの前記内側に位置し、前記裏層シートの繊維径が前記中間層シートの繊維径よりも大きいものである、
   請求項６記載の排気浄化フィルタ。
   

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