(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性環境においてガラスフリット（７）を平滑化するように構成された平滑化ツール（３）であって、
ロッド（３０）と、
平滑化すべき前記ガラスフリット（７）と接触するよう構成されたグリッド（５０）であって、前記ロッド（３０）に機械的に接続されたグリッド（５０）と、
前記グリッド（５０）を振動させるよう構成された少なくとも一つの振動機（３７，５５，５６）と
を具備する平滑化ツール（３）。
【請求項２】
前記振動機（３７，５５，５６）は、加圧ガスが供給されることによって、前記グリッド（５０）を気圧で振動させるよう構成される、請求項１に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項３】
前記振動機（３７，５５，５６）は、加圧ガスとして加圧空気が供給されることによって、前記グリッド（５０）を気圧で振動させるよう構成される、請求項２に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項４】
前記振動機（３７，５５，５６）は、
前記グリッド（５０）に取り付けられかつ前記グリッド（５０）を振動させるよう構成された気圧振動要素（５６）と、
前記ロッド（３０）に沿って延在しかつ前記気圧振動要素（５６）に加圧ガスを供給するよう構成されたパイプ（３７，５５）と
を具備する、請求項２に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項５】
前記グリッド（５０）は前記ロッド（３０）に対して可動的に接続される、請求項１に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項６】
前記グリッド（５０）は、前記ロッド（３０）に対して回動するよう構成される、請求項５に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項７】
前記グリッド（５０）は、前記ロッド（３０）に対して、前記ロッドの長手方向軸線（Ｚ‐Ｚ）に直交する軸線（Ｙ２‐Ｙ２）を中心として回動するよう構成される、請求項６に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項８】
前記グリッド（５０）は、規則的なパターンで割り当てられたリセス（５２）を含む、請求項１に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項９】
誘導溶融坩堝（１）のためのカバー（２）に取り付けられるように構成された保持フランジ（４）を備え、
前記ロッド（３０）は前記保持フランジ（４）を通過し、前記保持フランジ（４）に対して可動である、請求項１に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項１０】
前記ロッド（３０）は、少なくとも並進的に、前記保持フランジ（４）に対して可動である、請求項９に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項１１】
前記ロッド（３０）は、第１の回転軸線（Ｘ‐Ｘ）を中心として、前記保持フランジ（４）に対して回動するよう構成される、請求項９に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項１２】
前記ロッド（３０）は、前記保持フランジ（４）に対して少なくともボールジョイント接続部（３４）を介して接続される、請求項１１に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項１３】
前記保持フランジ（４）は、加圧ガス供給パイプのためのクリアランスホールを含む、請求項９に記載の平滑化ツール（３）。
【請求項１４】
放射性物質およびガラスフリットを誘導溶融させるための坩堝（１）であって、
底部（１２）およびカバー（２）を備えるレセプタクルであって、キャビティを画定するレセプタクルと、
請求項１に記載の平滑化ツール（３）であって、前記グリッド（５０）は、前記キャビティ内で前記ガラスフリットを平滑化するために前記キャビティ内に収容されるように構成されている、平滑化ツール（３）と、
を具備する坩堝（１）。
【請求項１５】
前記坩堝はコールド坩堝である、請求項１４に記載の坩堝（１）。
【請求項１６】
前記カバー（２）に対して取り付けられる保持フランジ（４）を備え、前記カバー（２）は、物質を導入するための開口（２４）と、前記平滑化ツールのためのクリアランス口（２５）と、を備える、請求項１４に記載の坩堝（１）。
【請求項１７】
前記カバー（２）に対して取り付けられる保持フランジ（４）を備え、前記カバー（２）は、放射性物質を導入するための開口（２４）と、前記平滑化ツールのためのクリアランス口（２５）と、を備える、請求項１６に記載の坩堝（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状または粉末物質、特にガラスフリットのための放射性環境での平滑化ツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスフリットは、原子力産業からの放射性廃棄物をガラス化するために使用される。ガラスフリットは粒状形態を有し、坩堝内に導入されると、それが適切な平坦性を実現するまで平滑化される必要がある円錐状のパイルを形成する。その後、それは、放射性廃棄物を坩堝に導入してガラス化する前に溶融させられる。
【０００３】
現在、放射性環境で容易に使用できる平滑化ツールは存在しない。特に、レーキタイプのツールは、人間のオペレータにとって危険な放射性レベルの存在下で使用することは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、既知の解決策において遭遇する問題を少なくとも部分的に解決すること、特に、坩堝内に導入されたガラスフリットの表面を平滑化するための手段を提供することを目的とし、その特徴は、溶融を起こすためにメタロテルミーリングの使用を必要とする誘導加熱コールド坩堝である。このリングは、ガラスフリットの実質的に平坦な表面上に配置されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のために、本発明の一つの目的は、放射性環境においてガラスフリットを平滑化するように構成された平滑化ツールであり、当該ツールは、
ロッドと、
平滑化されるガラスフリットと接触するよう構成されたグリッドであって、ロッドに機械的に接続されたグリッドと、
グリッドを振動させるよう構成された少なくとも一つの振動機とを備える。
【０００６】
平滑化ツールは、坩堝を加熱する前に、適切な平坦性が実現されるまで、ガラスフリットによって形成されたパイルを平滑化することを可能にする。平滑化ツールは、例えば、マスター／スレーブタイプの遠隔操作デバイスによって、放射線から離れて、比較的容易に制御することができる。
【０００７】
概して、振動機はグリッドを直接振動させることができ、それは、グリッドに振動を伝達するロッドを振動させることができ、あるいはそれは、グリッドおよびロッドの両方を振動させることができる。
【０００８】
本発明は、一つに組み合わされるかあるいはされない以下の特徴の一つ以上の任意選択で含むことができる。
【０００９】
有利には、振動機は、加圧ガス、好ましくは加圧空気が供給されることにより、グリッドを気圧（気体圧力）で振動させるように構成される。
【００１０】
特定の実施形態によれば、少なくとも一つの振動機は、グリッドに取り付けられかつグリッドを振動させるよう構成された気圧振動要素を含む。それはまた、ロッドに沿って延びると共に気圧振動要素に加圧ガスを供給するように構成されたパイプを備える。
【００１１】
有利な実施形態によれば、グリッドはロッドに対して可動的に接続される。
【００１２】
有利には、グリッドは、好ましくはロッドの長手方向軸線に直交する軸線の周りで、ロッドに対して回動するよう構成される。
【００１３】
別の有利な実施形態によれば、グリッドは規則的なパターンで割り当てられたリセスを含む。
【００１４】
好ましくは、平滑化ツールは、誘導溶融坩堝、好ましくは誘導溶融コールド坩堝のためのカバーに取り付けられるよう構成された保持フランジを備え、ロッドは保持フランジを通り、保持フランジに対して、好ましくは少なくとも並進的に動作可能である。
【００１５】
別の特定の実施形態によれば、ロッドは、好ましくは、少なくとも保持フランジに対してボールジョイント接続部を介して接続されることにより、保持フランジに対して第１の回転軸線を中心として回動するように構成される。
【００１６】
好ましくは、保持フランジは、加圧空気などの加圧ガス供給パイプ用のクリアランスホールを含む。
【００１７】
本発明はまた、放射性物質およびガラスフリットを誘導溶融するための坩堝、好ましくはコールド坩堝にも関し、当該坩堝は、
底部とカバーとを備えたレセプタクルであって、キャビティを画定するレセプタクルと、
上記平滑化ツールであって、グリッドは、キャビティ内でガラスフリットを平滑化するためにキャビティ内に収容されるよう構成される平滑化ツールと
を具備する。
【００１８】
本発明はまた、カバーに取り付けられた保持フランジを備える上記坩堝に関し、当該カバーは、物質、特に放射性物質を導入するための開口と、平滑化ツールのためのクリアランス口とを備える。
【００１９】
本発明は、添付図面を参照することでよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好ましい実施形態による平滑化ツールを備えた放射性廃棄物をガラス化するための誘導溶融コールド坩堝の概略斜視図である。
【図２】好ましい実施形態の平滑化ツールの概略斜視図である。
【図３】好ましい実施形態の平滑ツールのロッドの横断面の上面図である。
【図４】好ましい実施形態の平滑ツールのロッドの軸に沿った長手方向断面の部分概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
異なる図面の同一、類似または等価な部分には、ある図から別な図への切り替えを容易にするために同じ参照番号を付している。
【００２２】
図１は、ガラスフリット７を用いて放射性廃棄物をガラス化するための誘導溶融コールド坩堝１を示す。ガラスフリット７および例えば照射済核燃料の処理からの核分裂生成物からなる放射性廃棄物は、コールド坩堝１内で誘導加熱される。
【００２３】
このコールド坩堝１は、円筒状のフェルール１０を含むレセプタクルと、フェルール１０を取り囲む一つ以上のインダクター（図示せず）と、レセプタクルの底部として機能する下部炉床１２と、レセプタクルのためのカバーとしてのドーム２とを備える。コールド坩堝１は、加熱前にレセプタクル内のガラスフリット７を平滑化するための平滑化ツール３を備えている。
【００２４】
ドーム２はフェルール１０の上部に取り付けられている。それは、物質、特にガラス化されるべき放射性物質を導入するための開口２４と、平滑化ツールを導入するために使用される口２５と、坩堝１内の温度を測定するためのスティックといった測定設備のためのホール２６とを含む。
【００２５】
図２を参照すると、平滑化ツール３は、把持ハンドル３１と、把持ハンドル３１がその両端に、例えばボルト止めによって取り付けられる保持フランジ４とを含む。このツールはまた、保持フランジ４を貫通するロッド３０と、ロッド３０に機械的に接続された振動トレイ５とを備える。
【００２６】
平滑化ツール３は、把持デバイス３２を用いて、口２５に対向する位置に移動させられ、保持される。この把持デバイス３２は、把持ハンドル３１と協働するフックまたはロープを備える。
【００２７】
ロッド３０は、その上部にフード３５を含む。このフード３５は、ロッド３０を操作するために遠隔操作デバイス３３のテレマニピュレータークランプ（図示せず）とのインタフェースとして作用する。テレマニピュレーターは、その中でガラスフリット７を平滑化するために坩堝１内でトレイを動作させるよう構成される。
【００２８】
保持フランジ４は、ボルト４１によってドーム２に、口２５の上方でかつフード３５の下方で取り外し可能に取り付けられる。フランジ４は、第１の軸線Ｘ‐Ｘおよび軸線Ｘ‐Ｘに垂直な第２の軸線Ｙ‐Ｙによって画定される平面内に配置される実質的に矩形のプレート４２の形状を有する。ロッド３０は、その中央部分を貫通し、フランジは、ロッド３０に沿って延在するフレキシブルパイプ３７を通過させるために、ここに一つのホールを含む。
【００２９】
図２において、ロッドの長手方向軸線Ｚ‐Ｚは、軸線Ｘ‐Ｘおよび軸線Ｙ‐Ｙに直交するように示されているが、長手方向軸線Ｚ‐Ｚの傾きは、軸線Ｘ‐Ｘおよび軸線Ｙ‐Ｙに対して可変である。
【００３０】
ロッド３０は、とりわけ、ボールジョイント接続部３４によって保持フランジ４に接続されている。ボールジョイント接続部３４は、ロッド３０の周りの内側フランジ３４ａと、内側フランジ３４ａを取り囲む外側フランジ３４ｂとを含む。ボールジョイント接続部３４は、第１の回転軸線を形成する軸線Ｘ‐Ｘを中心として、第２の回転軸線を形成する軸線Ｙ‐Ｙを中心として、そして第３の回転軸線を形成する長手方向軸線Ｚ‐Ｚを中心として、ロッド３０が保持フランジ４に対して回転させられることを可能とする。
【００３１】
第１の回転軸線Ｘ‐Ｘおよび第２の回転軸線Ｙ‐Ｙを中心として回動することに加えて、ロッド３０は、保持フランジ４に対して長手方向軸線Ｚ‐Ｚに沿って並進移動可能である。ロッド３０は、したがって、フランジ４に対して四つの自由度を伴って案内される。
【００３２】
保持フランジ４の下方に位置する下部において、平滑化ツール３は振動トレイ５を備える。振動トレイ５は、長手方向軸線Ｚ‐Ｚに沿って把持ハンドル３１に対向するようロッド３０に機械的に接続される。このトレイ５は、ガラスフリット７の表面に載るためのグリッド５０と、グリッド５０を振動させるよう構成された振動要素５６とを含む。
【００３３】
図３を参照すると、グリッド５０は四角形の貫通ホール５２を含む。これらのホール５２は規則的なパターンで互いに平行な直線列で割り当てられている。それらはまた、規則的なパターンで、互いに平行な直線行で割り当てられている。グリッドのパターンは、グリッド５０がガラスフリット７内に沈み込まず、その一方で、それを平滑化するために機械的振動をガラスフリット７に伝達するように選択される。
【００３４】
グリッド５０は、二つの実質的に平行な辺と二つの湾曲した辺とを有する略四辺形の形状を有する。それは実質的に平面である。それは、図３の平面内に、互いに実質的に直交する二つの対称軸線Ｘ１‐Ｘ１およびＹ１‐Ｙ１を有する。
【００３５】
グリッド５０は、とりわけ、グリッド５０にとって適切な剛性を実現し、ガラスフリット７との接触におけるその摩耗を制限し、グリッド５０を構成する材料によるガラスフリットの汚染のリスクを制限するために、金属材料、典型的にはステンレススチールで作られる。
【００３６】
トレイ５は、グリッド５０の全周に配置されかつボルト５４を介してグリッド５０に取り付けられたリム５３を備える。このリム５３は、特に、それが振動要素５６によって振動させられたとき、グリッド５０を機械的に強化するために使用される。
【００３７】
振動要素５６はグリッド５０にボルト止めによって取り付けられる。それらにはそれぞれ、剛体導管５５によって、コールド坩堝１の外側から、圧縮空気が供給され、剛体導管５５はフレキシブルパイプ３７に接続されている。
【００３８】
導管５５はそれぞれ、一般にＶ字形状を有し、ロッド３０にねじ止めされている。導管５５は互いに流体接続されている。それは、振動要素５６とフレキシブルパイプ３７との間の空気供給接続部として作用する。
【００３９】
フレキシブルパイプ３７はロッド３０に沿って延在する。それは、導管５５の一方内に直接開口し、そしてそれがその中に開口する導管５５を介して別な導管５５に供給する。
【００４０】
空気導管５５、フレキシブルパイプ３７および振動要素５６は、グリッド５０を振動させるように構成された空気圧振動機を形成する。
【００４１】
トレイ５をロッド３０に機械的に接続するために、トレイ５はまた、クレビス３６と協働する接続部分５８を含む。このクレビス３６は、トレイ５をロッド３０に対して取り外し可能に接続する。
【００４２】
クレビス３６は、把持部を備えた回転接続ピン３９を備える。ピン３９は、ロッド３０を雌クレビス５８に対して機械的に接続する。それは、ピン３９の抜け落ちを防止するプルピンと協働する。
【００４３】
クレビス３６は、トレイ５が、長手方向軸線Ｚ‐Ｚに実質的に直交する回転軸線Ｙ２‐Ｙ２を中心としてロッド３０に対して回動することを可能とする。軸線Ｙ２‐Ｙ２は、軸線Ｙ１‐Ｙ１と略平行である。この回転軸線Ｙ２‐Ｙ２は、トレイ５がロッド３０に対して機械的に接続されたとき、ピン３９を通過する。
【００４４】
一方で保持フランジ４に対するロッド３０のボールジョイント接続および並進接続と、他方でロッド３０に対するトレイ５の回動接続との両方により、ガラスフリット７の適切な平坦性が達成されるまで、コールド坩堝１内で実質的に全ての方向において、ガラスフリット７を平滑化することができる。
【００４５】
特に、ロッド３０に対するトレイ５の軸線Ｙ２‐Ｙ２を中心とするピボット接続によって、それがコールド坩堝１内にちょうど導入されたとき、ガラスフリット７によって形成されるパイルの形状にトレイ５を一層効率的に適合させることが可能となる。グリッド５０は、特に、コールド坩堝１内のガラスフリット７のヒープの勾配に、いつでも、ぴったりと適合することができる。
【００４６】
破砕されたガラスからなるガラスフリット７は粒状の形態を有し、平滑化される前に坩堝１内に実質的に円錐形状のパイルを形成するのが一般的である。
【００４７】
平滑化ツール３によるガラスフリット７の平滑化は、ガラス化されるべき放射性物質の性質の変化またはメンテナンス操作に続いて、坩堝１がガラスフリット７で満たされた直後に開始されてもよい。
【００４８】
適切な平坦性が達成されるまでガラスフリット７が平滑化されると、平滑化ツールが坩堝から除去され、ガラスフリットが溶融される。次いで、ガラス化される放射性物質が、その端部に設けられた開口２４に導入される。この放射性物質は、冷却後に放射性物質を固定化するガラスを形成するためにガラス質マトリックス中に放射性物質を取り込むために、先に溶融させられたガラスフリット７と混合される。
【００４９】
当然のことながら、本発明の開示の範囲から逸脱することなく、当業者はさまざまな変更を本発明に施すことができる。
【００５０】
特に、振動要素５６には、空気以外の加圧ガスを供給することができる。
【００５１】
一方、トレイ５は、軸線Ｙ２‐Ｙ２を中心としたピボット接続ではなく、ボールジョイント接続によってロッド３０に接続することができる。同様に、ロッド３０は、必ずしも四つの自由度で保持フランジ４に対して可動である必要はない。例えば、それは、ボールジョイント接続によって、三つの回転自由度のみで保持フランジ４に対して可動であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  誘導溶融コールド坩堝
２  ドーム（カバー）
３  平滑化ツール
４  保持フランジ
５  振動トレイ
７  ガラスフリット
１０  フェルール
１２  下部炉床（底部）
２４  開口
２５  クリアランス口
２６  ホール
３０  ロッド
３１  把持ハンドル
３２  把持デバイス
３３  遠隔操作デバイス
３４  ボールジョイント接続部
３４ａ  内側フランジ
３４ｂ  外側フランジ
３５  フード
３６  クレビス
３７  フレキシブルパイプ
３９  回転接続ピン
４１  ボルト
４２  プレート
５０  グリッド
５２  貫通ホール
５３  リム
５４  ボルト
５５  導管
５６  振動要素
５８  接続部分（雌クレビス）
５９  グリッド
【図１】
0006728243.tif 000002
【図２】
0006728243.tif 000003
【図３】
0006728243.tif 000004
【図４】
0006728243.tif 000005