(57)【要約】【課題】  容器に対して簡易に設置可能で、簡単な構成で信頼性の高い溶融ドレン確認装置を提供する。【解決手段】  容器１内に収納された金属Ｍの加熱溶融を検出するとともに、この溶融した金属Ｍの容器１外へのドレン完了を検出する。接触することにより金属Ｍを検出する接触センサ５３，５４が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、金属Ｍの溶融に伴って金属Ｍ内に沈降するように構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に収納された対象物の溶融を検出するとともに、この溶融した対象物の容器外へのドレン完了を検出する溶融ドレン確認装置であって、
接触することにより上記対象物を検出する接触検出部が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されていることを特徴とする溶融ドレン確認装置。
【請求項２】
重心が下部に位置するように構成された基台と、この基台から上方に延びる支柱とをさらに備え、この支柱の所定高さ位置に上記接触検出部が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の溶融ドレン確認装置。
【請求項３】
上記対象物の温度を検出する温度検出部をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の溶融ドレン確認装置。
【請求項４】
上記接触検出部は、互いに異なる高さ位置に複数個設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の溶融ドレン確認装置。
【請求項５】
上記基台は、上記対象物よりも比重の大きい素材から構成されていることを特徴とする請求項２記載の溶融ドレン確認装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に収納されたナトリウム、リチウム、鉛ビスマス等の対象物を加熱して溶融させることにより容器外にドレンする場合に、この対象物の溶融を検出するとともに、溶融した対象物のドレンが完了して容器内が空になったことを検出する溶融ドレン確認装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速増殖炉等の原子力プラントにおいては、原子炉等を冷却すべく冷却材循環システムが構築されている。このシステムには、低融点で熱伝達性が良好な素材、例えばナトリウム、リチウム、鉛ビスマス等の金属が冷却材として利用されることが多い。このシステムやこのシステムを開発するための試験設備では、ダンプタンクなどの加熱装置付の容器が備えられ、この容器内に低融点金属、例えばナトリウムが固体状態で一時収納され、必要に応じて加熱装置を作動させることにより当該ナトリウムを溶融させるとともに、容器の下方に設けられたドレン弁を開放してこの溶融したナトリウムを容器外にドレンすることにより上記循環システムや試験設備の試験ループ中に液化ナトリウム（液体金属）を投入することがなされている。
【０００３】
このドレン弁の開閉のタイミングは、上記容器に設けられた各種検出部等を有する確認装置からの信号に基づいて実行されており、例えば、従来、容器内に設けられた熱電対によって容器内のナトリウム温度を測定し、この測定温度がナトリウムの融点を超える場合にドレン弁を開放ないしはその開放を指示するように構成されるとともに、容器内に固定的に取り付けられたレベル計やドレン配管に設けられた電磁流量計に基づいて容器内のナトリウムが全てドレンされたか否かを判別し、ナトリウムが全て排出されたと判定した場合にドレン弁を閉塞ないしはその閉塞を指示するように構成されていた。
【０００４】
また、このように液体ナトリウムのドレン完了を確認するための確認装置として、例えば、液体金属内に一部が没するように配置された案内スリーブと、この案内スリーブ内に収容されこのスリーブ内を液位に応じて上下移動する浮子と、案内スリーブの上端に接続され案内スリーブの内部にガスを流入させるための配管と、案内スリーブ上端に設けられたレーザ光発受信器とを備え、上記配管から流入させたガスによって上記案内スリーブ内に充満している液体金属の蒸気を排除しつつ、レーザ光発受信器より発信したレーザ光を浮子の上面で反射させて受信し、液体金属の液位を測定するレベル計が提案されている（特許文献１）。このレベル計によれば、液体金属の液位を測定することができるため、液体金属のドレン完了を確認することができるという利点がある。
【特許文献１】特公平４−１５４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記温度計および電磁流量計による確認装置や上記特許文献１に記載のレベル計による確認装置では、当該装置を容器やドレン配管などに固定的に取り付けなければならず、このため当該装置を取り付けるための取付座を容器や配管に設けるなど構成が複雑化するばかりか、その取付作業も煩雑なものとなるとともに、別途特別に加工しなければならないためコスト増を招くという不都合があった。
【０００６】
しかも、上記確認装置が容器や配管毎に固定的に取り付けられているために、この容器や配管の交換の度に確認装置の付け替えも強いられ、その度に装置が適正に作動するか否かを確認しなければならないという煩雑な作業が必要になる。この場合、付け替える容器や配管について予め別の確認装置を装着するとしても、確認装置を複数製作しなければならず、さらなるコスト増を招くことになる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、容器に対して簡易に設置可能で、簡単な構成で信頼性の高い溶融ドレン確認装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る溶融ドレン確認装置は、容器内に収納された対象物の溶融を検出するとともに、この溶融した対象物の容器外へのドレン完了を検出する溶融ドレン確認装置であって、接触することにより上記対象物を検出する接触検出部が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、上記対象物に接触していることを検出する接触検出部が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されているので、この装置を固体状態で容器内に収納されている対象物上に載置させるだけでその後の加熱による対象物の溶融およびドレンの完了を確実かつ的確に検出することができる。
【００１０】
すなわち、この装置は上部に接触検出部が設けられているので、対象物上に載置された装置の接触検出部が対象物を検出していない場合には、当然のことながらこの上部に設けられた接触検出部と対象物とが接触していないことになり、従って対象物が溶融しておらず、或いは対象物の溶融が十分でないことを判別することができる。しかも、この装置は立直ないしは略立直姿勢を保つように構成されているため、対象物が溶融していないにも拘わらずこの装置が倒伏して上部に設けられた接触検出部と対象物とが接触するという不測の事態も確実に回避される。そして、この装置は対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されているので、対象物が溶融して装置が対象物内を沈降していくと上部に設けられた接触検出部も対象物内に浸漬されることとなり、この接触検出部によって対象物との接触が検出されることにより対象物の溶融を確実に検出することができる。この対象物の溶融を検出した場合或いは溶融検出後の所定時間経過したあとに、例えばドレンが開始され、このドレンが開始されると容器内の対象物の液位が順次下がっていき、容器底部にまで沈降した装置の接触検出部高さよりも液位が低くなった場合に、当該接触検出部がＯＦＦにされることによりドレンの完了を確実に検出することができる。
【００１１】
従って、この発明によれば、容器内に収納された対象物上に載置するだけで簡易に設置可能であり、簡単な構成で信頼性高く対象物の溶融および溶融対象物のドレンの完了を検出することができる。
【００１２】
この装置の具体的構成は特に限定されるものではなく、重心が下部に位置するように構成された基台のみから構成されるものであってもよいが、例えば重心が下部に位置するように構成された基台と、この基台から上方に延びる支柱とをさらに備え、この支柱の所定高さ位置に上記接触検出部が取り付けられているのが好ましい（請求項２）。
【００１３】
このように構成すれば、いわゆる起きあがりこぼしと同様の簡単な原理によって、載置状態および沈降状態のいずれの場合でも確実に装置を立直ないしは略立直姿勢に保つように構成することができる。しかも、支柱に接触検出部が取り付けられるので、この接触検出部の取り付け高さを比較的任意に設定することができ、対象物の溶融およびドレン完了の検出の観点から好適な高さ位置に接触検出部を設けることができる。
【００１４】
上記接触検出部に加えて、上記対象物の温度を検出する温度検出部をさらに備えるようにすれば（請求項３）、対象物の溶融をより一層確実かつ適正に検出することができる。
【００１５】
すなわち、この温度検出部によって対象物の融点ないしはこの融点を超える温度を検出した後に接触検出部によって対象物との接触を検出した場合に当該対象物の溶融を判断することにすれば、乱れを排して一層確実かつ適正に対象物の溶融を検出することができる。
【００１６】
上記接触検出部は、所定の高さ位置に単一のものを設けるものであってもよいが、上記接触検出部は、互いに異なる高さ位置に複数個設けられているのが好ましい（請求項４）。
【００１７】
このように構成すれば、複数個の接触検出部による検出信号に基づいて対象物の溶融をより一層確実かつ適正に検出することができるとともに、ドレンによる容器内の対象物の液位変化をドレン完了まで段階的に検出することができる。
【００１８】
上記基台の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば上記基台は、上記対象物よりも比重の大きい素材から構成されることによって上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成することができる（請求項５）。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る溶融ドレン確認装置によれば、固体状態で容器内に収納されている対象物上にこの装置を載置させるという簡易な作業で容器に対して装置を設置することができ、接触検出部からの検出結果に応じて対象物の溶融およびドレンの完了を確実かつ的確に検出することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。当実施形態では、溶融ドレン確認装置を、高速増殖炉等の原子力プラントの試験設備であって、低融点金属が循環する試験設備に用いられる加熱装置付の容器（例えばダンプタンク）に適用する場合について説明するが、この装置は、対象物の溶融、およびこの対象物の容器外へのドレン確認のために用いられるものであり、高速増殖炉等の原子力プラントの冷却系に配設される加熱装置付の容器等、対象物が固体状態で収納されている加熱装置付の容器に広く適用可能である。
【００２１】
図１は、加熱装置付の容器に溶融ドレン確認装置をセットした状態で示す概略断面図であり、図２および図３は、同装置の側面図および正面図である。まず、加熱装置付の容器について説明する。なお、図１は容器に対する溶融ドレン確認装置の大きさの比率が実際の比率よりも大きく描かれている。
【００２２】
容器１は、ドレン注入弁２（以下、「ドレン弁２」という）を介して試験設備の低融点金属を循環させる試験ループに接続されている。容器１は、図１に示すように、内部を気密状態に保つことが可能な容器本体部３と、この容器本体部３の周囲に配設され容器本体部３に対して熱を供給するヒータ部４とを備え、このヒータ部４を作動させることにより容器本体部３の内部に収納された固体状態の低融点金属Ｍ（例えばリチウム、ナトリウム、鉛ビスマス等）を溶融させるものとなされている。
【００２３】
容器本体部３には、その天壁部３１に作業用のハンドホール３４が貫設されるとともに、その側壁部３２に視認用の覗き窓部３５が貫設されている。これらのハンドホール３４および覗き窓部３５の周縁部には、鍔付筒状突出部３６，３７がその先端縁がヒータ部４よりも外側に突出した状態で設けられ、各開口部が蓋体３８，３９によって気密状態に閉塞されている。覗き窓部３５に対応して設けられた蓋体３９には、覗き窓用の開口部３９ａが設けられているとともに、この開口部を閉塞する透明板（図示せず）が設けられ、この開口部３９ａの周縁部と透明板との間に後述するケーブル６および熱電対５５用の貫通孔が設けられ、ケーブル６等を挿通させた状態でシール処理がなされいている。なお、この貫通孔は開口部３９ａの周縁部と透明板との間に設けるのではなく、蓋体３９に開口部３９ａと別個に設けられるものであってもよい。この場合でも容器本体部３の内部の気密性を確保するためにシール処理がなされる。
【００２４】
容器本体部３の底壁部３３には、その略中央部に導通孔３３ａが設けられ、この導通孔３３ａにドレン配管２１が接続されている。このドレン配管２１は、容器本体部３に収納される液体金属Ｍの注入、排出経路を構成しており、その所定部分にドレン弁２が介装されている。このドレン弁２は当実施形態では図示しないコントロールユニットによって開閉駆動されるものとなっている。
【００２５】
図１は容器本体部３内に金属Ｍが固体状態で収納されている態様を示しており、この金属Ｍ上に溶融ドレン確認装置５が載置された状態を示している。
【００２６】
溶融ドレン確認装置５は、容器本体部３内に収納されている固体状態の金属Ｍの溶融を検出するとともに、この溶融した液体金属Ｍをドレン配管２１を介してドレンした場合にこのドレンが完了して容器本体部３内が空になったことを検出するためのものであり、この検出信号をケーブル６を介して外部に設置されたコントローラ（図示せず）に送信するものとなされている。溶融ドレン確認装置５は、図２および図３に示すように、半球状の基台５１と、この基台５１の上面略中央から上方に突出する支柱５２と、支柱５２の異なる高さ位置にそれぞれ取り付けられた複数個（図例では２個）の接触センサ５３，５４と、基台５１の上面から下方に向かって垂下し先端部を感温部５５ａとする熱電対５５とを備え、いわゆる起きあがりこぼしと同様の原理により、立直ないしは略立直姿勢を保つように構成されるとともに、金属Ｍの溶融に伴って当該金属Ｍ内に沈降するように構成される。
【００２７】
具体的には、基台５１は、金属Ｍに対して比重の重い材質であって、当該金属Ｍよりも融点の高い材質（例えばリチウムに対するステンレス鋼など）によって、上面が略平坦な半球状体として形成されている。このように基台５１は、ステンレス鋼等の比較的比重の重い材質を用いているので、金属Ｍの溶融が開始された時点から溶融した金属Ｍ内に確認装置５がスムーズに沈降するように構成されている。また、この基台５１は、下部の略中央部に錘（図示せず）が埋設されており、これにより重心が下部に位置するように設計されている。従って、この基台５１を水平面に載置した場合には上面が略水平となるように構成されている。この基台５１の大きさは特に限定するものではないが、容器１の内部に収納可能な大きさに設計される。当実施形態では、この基台５１の径が約６０ｍｍ程度に設定されている。
【００２８】
基台５１の上面の熱電対５５の配索経路上には、熱電対５５を保持する保持部５９が設けられている。この保持部５９は、基台５１の上面に立設され基端部に熱電対挿通孔を有するボルト軸５６と、このボルト軸５６に螺合されるナット５７と、このナット５７の上方においてボルト軸５６に螺合されナット５７の緩み防止のために設けられたナット５８とを備え、熱電対５５をボルト軸５６の熱伝対挿通孔に通した状態でナット５７を螺合することによりナット５７の下面と基台５１の上面との間で熱電対５５を挟着させるものとなされている。
【００２９】
支柱５２は、接触センサ５３，５４を支持するためのものである。この支柱５２は、金属Ｍに対して比重の重い材質であって、当該金属Ｍよりも融点の高い材質、好ましくは基台５１と同一の材質によって円柱状に形成されている。また、この支柱５２は複数のパーツ５２ａ，５２ｂ（支柱上下半部）に分割可能に構成され、これらのパーツによって基台５１と下部接触センサ５４および下部接触センサ５４と上部接触センサ５３とを連結している。従って、このパーツの長さを変更することにより基台５１に対する各接触センサ５３，５４の支持位置を変更することができる。なお、支柱５２の各パーツ５２ａ，５２ｂと接触センサ５３，５４との接合については後述する。
【００３０】
この支柱５２の長さや太さ等は、確認装置５の全体の重心が下部に位置する状態であれば、特に限定されるものではなく、確認装置５の倒伏を防止する観点から適宜設定される。当実施形態では、支柱５２はその全長が基台５１の径と略同等の長さに設定されている。
【００３１】
そして、この支柱５２の先端部には上部接触センサ５３が取り付けられているとともに略中間部に下部接触センサ５４が取り付けられている。なお、この支柱５２によって支持される上下の接触センサ５３，５４の基台５１の最下点（最底部）に対する高さ位置は、容器１の深さやその容器１に収納される金属Ｍの深さに応じて適宜設定される。当実施形態では、容器１の深さ（例えば１０００ｍｍ）に対して上部接触センサ５３が５／１００〜７／１００程度（５０〜７０ｍｍ程度）に、下部接触センサ５４が４／１００〜５／１００程度（４０〜５０ｍｍ程度）に設定され、確認装置５が容器１に収納される金属Ｍ内を沈降して容器本体部３の底壁部３３に載置された状態で、上下の両接触センサ５３，５４が金属Ｍ内に浸るように設定されている。なお、上下部接触センサ５３，５４の支持位置は、熱電対５５が設けられている場合にはドレン完了の確認を重視する観点から比較的低い位置、例えば基台５１の最下点から容器１の深さに対して１／１００〜２０／１００の範囲内に設定されるのが好ましい。
【００３２】
上下の接触センサ５３，５４は、各々公知の接触式レベル計であり、例えば電極式のレベル計等であってもよいが、ここでは静電容量式のレベル計が用いられている。すなわち、接触センサ５３，５４は、ともに、電極プローブ５３１，５４１と、この電極プローブ５３１，５４１の基端部を保持するとともに接地電極（図示せず）が配置された碍子５３２，５４２とを備え、電極プローブ５３１，５４１に測定対象物である金属が接触することにより電極プローブ５３１，５４１と接地電極との間の抵抗値および静電容量値の変化を捉えてＯＮ，ＯＦＦ切り換えられるように構成されいてる。従って、接触センサ５３，５４は、電極プローブ５３１，５４１に対象物である金属が接触している場合には検出信号を出力する（ＯＮに切り換えられる）ように構成されている。
【００３３】
これらの接触センサ５３，５４により検出された検出信号はケーブル６を介してコントローラ（図示せず）に出力するように構成されている。このケーブル６は、可撓性を有し、内部に所定本数の信号線が相互に電気的に絶縁された状態で配設された金属シース型のケーブルが用いられている。上下の接触センサ５３，５４に接続されたケーブル６は、相互に結束されるとともに、熱電対５５とも結束され、上記蓋体３９に設けられたケーブル用の貫通孔を通して容器１の外部に導出される。
【００３４】
一方、碍子５３２，５４２は、先端部に外方に突出するフランジ部５３２ａ，５４２ａが設けられた円柱状体であり、陶器等の絶縁材料からなっている。上部接触センサ５３の碍子５３２の下部には支柱５２の径に略対応した嵌合孔（図示せず）が設けられ、この嵌合孔に支柱５２の先端部が緊密状態に嵌合されることにより上部接触センサ５３が支柱５２に支持されている。また下部接触センサ５４の碍子５４２の上下部にも支柱５２の径に対応した嵌合孔（図示せず）が直線上に配置され、この嵌合孔に支柱上半部５２ｂの下部、支柱下半部５２ａの先端部がそれぞれ緊密状態に嵌合されることにより下部接触センサ５４が支柱５２に支持されている。
【００３５】
熱電対５５は、図示していないが、異種材質からなる一対の素線と、これらの素線を被覆する金属製のシース部と、上記素線とシース部との間に充填された電気絶縁層と、上記一対の素線の接点を含む感温部５５ａとを備えたシース型の熱電対であり、基台５１を固体状態の金属上に載置した場合にこの測定対象物である金属に感温部５５ａが接触するように構成されている。この熱電対５５は、保持部５９によって基台５１の上面に保持されるとともに、この保持部５９から先端部側が基台５１の上面に沿ってその外周に向かって延び、基台５１の上面を外れた位置で下方に屈曲されることにより先端垂下状態に配索されている。そして、熱電対５５の感温部５５ａは、基台５１の底部に略対応する位置ないしはこの底部よりも若干下方に位置するように配置されている。従って、基台５１を平坦な上面を有する金属Ｍ上に載置させた場合に感温部５５ａが金属Ｍに接触ないしは突き刺さった状態となる。
【００３６】
次に、この溶融ドレン確認装置５の使用方法およびその作用について図４ないし図８を用いて説明する。図４ないし図７は溶融ドレン確認装置の使用状況を示す説明図であり、図８は対象物である低融点金属の状態および各接触センサの作動状況等を示すタイムチャートである。
【００３７】
まず、図１および図４に示すように、容器１内に固体状態で収納されている金属Ｍ上に溶融ドレン確認装置５を載置する。このとき、同装置５の熱電対５５はその先端部が比較的軟らかい金属Ｍに僅かに突き刺さった状態となっている。また、ケーブル６は相互に結束されるとともに熱電対５５とも結束されて、覗き窓部３５および蓋体３９のケーブル用貫通孔を通して容器１の外部に引き出されている。この蓋体３９のケーブル用貫通孔は所定のシール処理がなされ、容器１の内部の気密状態を保てるようになっている。
【００３８】
図８に示す時点ｔ０で容器１のヒータ部４を作動させると、固体状態にある金属Ｍの温度が上昇する（時点ｔ０〜時点ｔ１）。この金属Ｍの温度が融点Ｔｍに達した時点ｔ１で、金属Ｍが溶融（溶解）し始める。なお、この金属Ｍの温度は熱電対５５を通じて検出されている。
【００３９】
そして、この金属Ｍの全体が溶融する時点ｔ２までの間は容器１の内部には固体状態の金属Ｍと液体金属Ｍとが混在した状態となっており、金属Ｍの検出温度Ｔはほとんど上昇していない状態にある。この時点ｔ１から時点ｔ２までの間の所定時間における溶融ドレン確認装置５の状態を図５に示す。金属Ｍが一部液化（一部溶融）した状態では、溶融ドレン確認装置５は、基台５１および支柱５２を含めた全体の比重が金属Ｍよりも重いので、基台５１から溶融した金属Ｍ内に徐々に沈降する。このとき、溶融ドレン確認装置５は、重心が下部に位置するように構成されているので、立直姿勢ないしは略立直姿勢を保ったまま金属Ｍ内に沈降していくことになる。
【００４０】
時点ｔ２に達すると、容器１内に収納されている金属Ｍは、その全体が溶融し、再びその温度が上昇し始める。金属Ｍが全て溶融して液化した状態では、溶融ドレン確認装置５は、容器１の底壁部３３に向かって沈降するとともに、まず下部接触センサ５４が金属Ｍ内に浸漬し、続いて上部接触センサ５３が金属Ｍ内に浸漬し、この結果、図６に示すように、溶融ドレン確認装置５が容器本体部３の底壁部３３に載置された状態となるとともに、図８に示すように、両接触センサ５３，５４がＯＮされて金属Ｍが検出される状態となっている。このように、熱電対５５から検出された検出温度Ｔが金属Ｍの融点Ｔｍを越え、上下両接触センサ５３，５４が金属Ｍに接触することによりＯＮされて金属Ｍを検出することにより、金属Ｍが溶融したことを確実に検出することができる。なお、下部接触センサ５４について、金属Ｍの全体が溶融する時点ｔ２前にこの下部接触センサ５４が金属Ｍに接触してＯＮに切り換えられることも考えられるが、この場合でも上部接触センサ５３の支持位置が適切な位置（溶融ドレン確認装置５が容器１の底まで沈降した状態で金属Ｍの液位から所定深さの位置）に設けられていれば、金属Ｍの全体の溶融を適切に検出することができる。
【００４１】
熱電対５５および上下の接触センサ５３，５４からの検出信号は熱電対５５およびケーブル６を通して容器１の外側に取り出され、コントローラに入力される。コントローラは、熱電対５５から検出された検出温度Ｔが金属Ｍの融点Ｔｍを越えたと判定し、かつ、上下両接触センサ５３，５４がＯＮに切り換えられたと判定することにより、金属Ｍの全体が溶融したと判定してドレン弁２に対して開放信号を出力する。そして、ドレン弁２がこの開放信号を受けて、当該ドレン弁２を開放し、これによって容器１から液化した金属Ｍのドレンが開始され（時点ｔ３）、試験ループに液体金属Ｍが順次投入されることになる。なお、ドレン弁２の開放するタイミングは、両接触センサ５３，５４がともにＯＮされた時点から所定の時間経過後に実行されるように設定されている。
【００４２】
金属Ｍの容器１からのドレンが開始されると、容器１内の金属Ｍの液面は、図７に二点鎖線Ｐ１，Ｐ２で示すように、順次低下し、まず上部接触センサ５３が金属Ｍの液面Ｐ１から露出し、続いて下部接触センサ５４が液面Ｐ２から露出し、この結果、図７および図８に示すように、両接触センサ５３，５４がＯＦＦに切り換えられることになる。そして、熱電対５５からの検出温度Ｔが容器１内の雰囲気温度または容器温度Ｔｆで略一定になった時点ｔ４で、上記コントローラは、金属Ｍの容器１外へのドレンが完了したと判定して、この時点ｔ４から一定時間経過後にドレン弁２を閉塞する。このように、上下両接触センサ５３，５４および熱電対５５を利用して、金属Ｍの容器外へのドレン完了を確実かつ的確に検出することができ、金属Ｍを溶融して適正に試験ループに投入することができる。
【００４３】
そして、容器１外に金属Ｍのドレンが完了したら、ハンドホール３４を通して容器１から溶融ドレン確認装置５を取り出して、一連の工程を終了する。なお、ドレン弁２およびドレン配管２１を通じて容器１内に金属Ｍが再び収納されるとともに固体状態で保管された後、当該金属をドレンする場合には、再び金属上に装置５を載置させて金属を容器１外にドレンする。
【００４４】
このように当実施形態の溶融ドレン確認装置５によれば、対象物である金属Ｍに接触していることを検出する接触センサ５３，５４が装置５の上部に設けられ、かつ、熱電対５５が装置５の下部に設けられるとともに、この装置５の重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、金属Ｍの溶融（溶解）に伴って当該金属Ｍ内に沈降するように構成されているので、この装置５を固体状態で容器１内に収納されている金属Ｍ上に載置させるだけでその後の加熱による金属Ｍの溶融およびドレンの完了を確実かつ的確に検出することができる。
【００４５】
しかも、接触センサについて上下両接触センサ５３，５４が設けられるとともに、容器１内に収納されている金属Ｍの温度を検出する熱電対５５が設けられるので、上下両接触センサ５３，５４からの検出信号だけでなく、熱電対５５からの検出信号に基づいて金属Ｍの溶融を検出するので、金属Ｍが一部溶融された状態で上下両接触センサ５３，５４が金属Ｍ内に浸漬してＯＮに切り換わった場合でも熱電対５５からの検出温度が融点Ｔｍを越えていない場合には金属Ｍが溶融したと判定せず、従ってより確実且つ的確に金属Ｍの溶融を検出することができる。また、ドレン完了を検出する場合でも、上下両接触センサ５３，５４からの検出信号に加えて、熱電対５５からの検出信号に基づいて金属Ｍの容器１外へのドレン完了を検出するので、より確実かつ的確に上記ドレン完了を検出することができる。
【００４６】
なお、以上に説明した溶融ドレン確認装置５は、本発明に係る装置の一実施形態であって、装置の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。
【００４７】
（１）上記実施形態では、接触センサ５３，５４について同一種のセンサが用いられているが、これらの接触センサについて異なる種類のセンサを用いるものとしてもよい。
【００４８】
（２）上記実施形態では、基台は半球状の基台５１が用いられているが、この基台５１の形状は特に限定されるものではなく、半楕円球状や円錐状のものであってもよい。また、基台５１の底部にその中心から放射状に導通溝を設ければ、例えば溶融ドレン確認装置５が容器本体部３の導通孔３３ａ上に沈降した場合でも金属Ｍのドレン経路を確実に確保することができ、金属Ｍの容器１外へのドレンを確実に実行することができる。
【００４９】
さらに、溶融ドレン確認装置５の重心が基台５１の下部略中央部に錘を埋設しなくても充分に下にあり、略直立姿勢を保つことができる場合は、当該錘を省略することができる。
【００５０】
（３）なお、上記実施形態のように、上記コントローラによってドレン弁２を自動開閉するのではなく、所定の場合に、例えばＬＥＤやブザー等の報知手段を作動させて作業者にドレン弁２の開閉を促すように構成してもよい。
【００５１】
（４）上記実施形態では、金属Ｍのドレン完了後、再び容器１内に金属を導入する場合には、作業者が溶融ドレン確認装置５を引き上げ、容器１内に導入した金属が固化してからこの装置５を再び金属上に載置するようにしているが、例えば溶融ドレン確認装置５を吊下させてドレン完了後にこの装置５を引き上げるための巻取装置を設け、再び導入した金属が固化してからこの巻取装置によって溶融ドレン確認装置５を金属上に載置させるように構成してもよい。このように構成すれば、溶融ドレン確認装置５の引き上げを自動化することができ、使い勝手のよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る溶融ドレン確認装置の一実施形態を容器内に収納した状態で示す概略断面図である。
【図２】同装置の側面図である。
【図３】同装置の正面図である。
【図４】同装置の設置初期状態を示す説明図である。
【図５】同装置の沈降過程を示す説明図である。
【図６】同装置が容器内に収納された金属内に沈降した状態で示す説明図である。
【図７】金属のドレン過程における同装置を示す説明図である。
【図８】対象物である低融点金属の状態および各接触センサの作動状況等を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  容器
２  ドレン弁
３  容器本体部
４  ヒータ部
５  溶融ドレン確認装置
６  ケーブル
５２  支柱
５３  上部接触センサ（接触検出部）
５４  下部接触センサ（接触検出部）
５５  熱電対（温度検出部）
【図１】
2006317411.tif 000003
【図２】
2006317411.tif 000004
【図３】
2006317411.tif 000005
【図４】
2006317411.tif 000006
【図５】
2006317411.tif 000007
【図６】
2006317411.tif 000008
【図７】
2006317411.tif 000009
【図８】
2006317411.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月22日(2006.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
容器内に収納された対象物の溶融を検出するとともに、この溶融した対象物の容器外へのドレン完了を検出する溶融ドレン確認装置であって、
接触することにより上記対象物を検出する接触検出部が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、対象物よりも比重の重い材質を用いて構成されることにより上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されていることを特徴とする溶融ドレン確認装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る溶融ドレン確認装置は、容器内に収納された対象物の溶融を検出するとともに、この溶融した対象物の容器外へのドレン完了を検出する溶融ドレン確認装置であって、接触することにより上記対象物を検出する接触検出部が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、対象物よりも比重の重い材質を用いて構成されることにより上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明によれば、上記対象物に接触していることを検出する接触検出部が上部に設けられるとともに、重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、対象物よりも比重の重い材質を用いて構成されることにより上記対象物の溶融に伴って当該対象物内に沈降するように構成されているので、この装置を固体状態で容器内に収納されている対象物上に載置させるだけでその後の加熱による対象物の溶融およびドレンの完了を確実かつ的確に検出することができる。