(57)【要約】【課題】本発明の目的は２次放射性廃棄物の発生量を低減し作業性を向上させることができる電荷機研磨装置を提供することにある。【解決手段】筐体１に取付られている研磨用電極４には端子５が設けられ、また、筐体１に電解液が供給される電解液管７が取付けられている。研磨用電極４を被覆する被覆材３は多孔質セラミックスを材質として筐体１と略同一形状の矩形状に形成されている。研磨用電極４と被研磨材２１には直流電源１７から直流電圧が印加される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された研磨用電極と被研磨材の間に電解液が含浸された被覆材を介在させ、前記研磨用電極と被研磨材の間に直流電圧を印可して前記被研磨材表面を電界研磨する電解研磨装置において、前記被覆材は多孔質セラミックスで構成されていることを特徴とする電解研磨装置。
【請求項２】
被研磨材に対向配置される研磨用電極と、前記研磨用電極に装着され、多孔質セラミックスで形成された被覆材と、前記研磨用電極と前記被研磨材の間に前記被覆材を介して直流電圧を印加する直流電源と、前記被覆材を加振する加振装置と、前記被覆材に電解液を供給する電解液供給手段とを具備することを特徴とする電解研磨装置。
【請求項３】
筐体に取付けられた平板状の研磨用電極と、前記研磨用電極に装着され、多孔質セラミックスで形成された平板状の被覆材と、前記研磨用電極と研磨する被研磨材の間に前記被覆材を介して直流電圧を印加する直流電源と、前記研磨用電極と前記被覆材を加振する加振装置と、前記被覆材に電解液を供給する電解液供給手段とを具備することを特徴とする電解研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力施設から廃棄される放射線汚染された金属廃材を除染する電解研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−１２９５００号公報
原子力施設からは放射線汚染された多くの金属廃材が廃棄される。金属廃材は多量の有用金属を含んでおり、再利用することが求められている。金属廃材を再利用するには溶解することが必要になる。しかし、金属廃材に放射性金属が含まれると溶解してはならないことになっている。
【０００３】
このため、放射線汚染された金属廃材を除染するようにしている。金属廃材の除染には化学除染と電界除染があり、廃液などの２次廃棄物を多くださない電界除染が注目されている。電界除染は研磨用電極と金属廃材（被研磨材）の間に電解液が含浸された被覆材を介在させ、研磨用電極と被研磨材の間に直流電圧を印可して被研磨材表面を研磨するものである。
【０００４】
被研磨材の表面が研磨されると放射線汚染された酸化皮膜が除去されるので、除染が行われることになる。研磨用電極と被研磨材の間に配置する被覆材には電界研磨中も電解液が供給される。被覆材としては電解液の浸透が容易な木綿繊維やナイロン繊維及びガラス繊維が用いられている。このような電解研磨装置は、例えば、上述の特許文献１に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は被覆材として電解液の浸透が容易な木綿繊維やナイロン繊維及びガラス繊維を用いている。このような被覆材は機械的強度が小さく被研磨材との機械的摺動や被研磨材表面の鋭利なバリなどにより損傷し易く、また、電圧印可により発生する電解熱による劣化、溶融などにより消耗度が高くなる。そのため、被覆材の交換頻度が高くなるために２次放射性廃棄物が多く発生し、かつ作業性も低下するという問題点を有している。
【０００６】
本発明の目的は２次放射性廃棄物の発生量を低減し作業性を向上させることができる電荷機研磨装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、研磨用電極と被研磨材の間に介在させる被覆材を多孔質セラミックスで構成したことにある。
【０００８】
本発明は研磨用電極と被研磨材の間に介在させる被覆材を多孔質セラミックスで構成している。セラミックスは耐磨耗性、耐腐食性、耐熱性および高硬度性に優れた性質を有し、損傷し難く電解熱による劣化、溶融などによる消耗度が小さくなるため廃棄被覆材による２次放射性廃棄物を低減でき、かつ被覆材の交換頻度が低くなるので作業性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜３に本発明の一実施例を示す。図１本発明の一実施例を示す全体構成図、図２は本発明の要部の拡大断面図、図３は本発明の要部の一部破断した部分拡大図である。
【００１０】
図１〜３において、平板で矩形状に形成された研磨用電極４は図２に示すように断面コ字型の筐体１に支持具２によって吊下げ取付られている。研磨用電極４には電極端子５が設けられ、また、図３に示すように多数の孔４ａが穿設されている。
【００１１】
筐体１は平面が矩形状に形成され、筐体１と支持具２は絶縁材で構成されている。筐体１の幅方向の一端には２個のヒンジ６が設けられ、筐体１の幅方向の脚部１ａが上下方向に開閉自在に構成されている。また、筐体１の幅方向の他端部に電解液が供給されるＬ字型の電解液管７が取付けられている。
【００１２】
研磨用電極４を被覆する被覆材３は多孔質セラミックスを材質として筐体１と略同一形状の矩形状に形成され、図３、図４に示すように上部の長手方向に沿って係止溝３ａ、３ｂが形成されている。被覆材３は図４に示すように、筐体１の幅方向の脚部１ａを上方向に開き研磨用電極４を係止溝３ａ、３ｂに嵌挿して筐体１内に挿入することによって研磨用電極４に装着される。
【００１３】
なお、筐体１の脚部１ａを閉状態にしてロックするロック機構は図示を省略しており、また、図４は被覆材３の長手方向の大きさを図示の関係上から小さく示している。
【００１４】
被覆材３は図２のように筐体１の内面に密接するように研磨用電極４に装着される。被覆材３を研磨用電極４に装着した場合、筐体１の脚部先端は研磨用電極４の位置より下方に位置するように構成される。
【００１５】
断面コ字型の筐体１の腹部上面にベース板８が固定されている。ベース板８には加振装置９が取付けられ、加振装置９の上面に取手１０が設けられている。加振装置９は電線１１を介してコンセント１２に接続され、コンセント１２を交流電源に接続することにより給電される。
【００１６】
電解液管７の一端にはニップル１３によりチューブ１４が接続されている。チューブ１４に電解液ポンプ１５が設けられており、電解液ポンプ１５によって電解液容器１６から電解液が被覆材３に供給される。電解液管７、電解液ポンプ１５、電解液容器１６などは電解液供給手段を構成する。
【００１７】
直流電源１７の負端子は電極端子５に電線１８で接続され、また、正端子は電線１９の一端に取付けたクリップ２０により被研磨材２１に接続されている。
【００１８】
この構成において、被研磨材２１の研磨は被覆材３の下面を被研磨材２１の表面に接触させて直流電源１７から被研磨材２１と研磨用電極４に直流電圧（数十ボルト）を印加し、加振装置９を駆動しながら行われる。電解液ポンプ１５によって電解液を電解液管７から筐体１と被覆材３、研磨用電極４で形成される空間２４に供給する。
【００１９】
空間２４に供給された電解液の一部は被覆材３に直接浸透し、また、残りの電解液は研磨用電極４に穿設した孔４ａを介して被覆材３に浸透する。被覆材３は多孔質セラミックスで構成されており、供給された電解液の浸透が容易に行われ常に電解液を被覆材３から滲出させることができる。
【００２０】
被研磨材２１の表面に付着している酸化物は電解により剥離研磨され被覆材３に付着するが、被覆材３を筐体１から取出し洗浄することになる。
【００２１】
このようにして放射性金属廃材（被研磨材２１）の電解研磨を行うのであるが、本発明は研磨用電極４を被覆する被覆材３が多孔質セラミックスで構成されている。
【００２２】
図５に被覆材としてナイロン６６を用いた場合と本発明の多孔質セラミックスとしてアルミナ（９２％ＡＬ２Ｏ３）を用いた場合の特性比較を示す。
【００２３】
図５に示すように、硬度についてはヌープ硬度でナイロン６６が１０以下であるのに対し、アルミナのセラミックス被覆材のヌープ硬度は１５００以上である。被研磨材の材質はほとんどが硬度８００以下の鋼材であり被覆材の耐摩耗性は従来被覆材に比べて大幅に高くなる。被覆材の耐摩耗性が高くなると砥粒を用いることなく塗膜などの絶縁皮膜を破壊することができ、また、頻繁に交換する必要がなくなり２次放射性廃棄物を低減できる。
【００２４】
耐熱性について考察すると、被覆材の溶融は電極と被研磨材に印加される電圧により発生する電流の電解熱によるものである。実際上は使用開始後の１０分程度で被覆材が溶融し穿孔が発生する。この孔は短絡の原因となり大変危険であるため、被覆材が溶融した時点で新しい被覆材と交換しなければならず、大変手間がかかり、かつ作業効率も悪くなる。
【００２５】
従来被覆材の最高使用温度は１００℃程度であり、使用開始後の１０分程度で被覆材が溶融し穿孔が発生する。最高使用温度が２００℃近くになる電極に接して使用するには被覆材の最高使用温度が２００℃以上あれば熱による融解を解消されることになる。多孔質セラミックスの最高使用温度は１０００℃であり十分な耐熱性を有し溶解の問題を解消できる。
【００２６】
また、ナイロン６６被覆材における耐酸性、耐アルカリ性は、使用した電解液に対して劣化などの問題は認められないが、セラミックスも従来被覆材と同様に殆どの酸、アルカリに対し不溶である。
【００２７】
このように本発明によるセラミックス被覆材は耐磨耗性、耐腐食性、耐熱性および高硬度性に優れた性質を有し、損傷し難く電解熱による劣化、溶融などによる消耗度が小さくなるため廃棄被覆材による２次放射性廃棄物を低減でき、かつ被覆材の交換頻度が低くなるので作業性を向上させることができる。
【００２８】
また、上述の実施例は被覆材を研磨用電極に装着した場合、筐体の脚部先端が研磨用電極の位置より下方に位置するように構成しているので、セラミックス被覆材の摩耗しても被研磨材と筐体の脚部先端が接触し研磨用電極と被研磨材が接触して短絡することを確実に防止できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は研磨用電極と被研磨材の間に介在させる被覆材を多孔質セラミックスで構成しており、セラミックスは耐磨耗性、耐腐食性、耐熱性および高硬度性に優れた性質を有し、損傷し難く電解熱による劣化、溶融などによる消耗度が小さくなるため廃棄被覆材による２次放射性廃棄物を低減でき、かつ被覆材の交換頻度が低くなるので作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の要部の拡大断面図である。
【図３】本発明の要部の一部破断した部分拡大図である。
【図４】本発明を説明するための構成図である。
【図５】本発明を説明するための図である。
【符号の説明】
１…筐体、２…支持具、３…多孔質セラミックス被覆材、３ａ、３ｂ…係止溝、４…研磨用電極、４…孔、５…接続端子、６…ヒンジ、７…電解液管、８…ベース板、９…加振装置、１０…取手、１１、１８、１９…電線、１２…コンセント、１３…ニップル、１４…チューブ、１５…電解液ポンプ、１６…電解液容器、１７…直流電源、２０…クリップ、２１…被研磨材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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