(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形断面の、および実質的に水平（Ｘ、Ｘ’）の軸の円筒シェル（１４）であって、前記円筒シェルが密封され、２枚の円板形のエンドプレート（１４ｂ）によりその端部で閉じられた円筒胴（１４ａ）を有し、前記円筒シェル（１４）が前記円筒シェルの上部に位置する少なくとも１つの充填材オリフィス（１４ｃ）、および前記円筒シェルの底部の中に開く少なくとも１つの排出オリフィス（１４ｄ）を具備する円筒シェル（１４）と、
同軸であり、前記円筒シェル（１４）の内側に位置する円形断面の円筒ドラムの組立体（１６）であって、前記ドラム組立体（１６）が、２枚の円板形状の壁（１６ｂ、１６ｄ）によって端部で閉じられている円筒壁（１６ａ、１６ｃ）をそれぞれ具備する内側ドラムと外側ドラムを備え、前記外側ドラムの円筒壁（１６ａ）の外面が、外側ドラムの円筒形壁（１６ａ）と円筒シェルの胴（１４ａ）とのあいだに形成された環状の空間（２４）内に含まれる粉末を均質化することのできるブレード（２２ａ、２２ｂ）で覆われ、回転空間（１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ）が前記内側ドラムと外側ドラムのあいだに形成された組立体と、
前記円筒シェル（１４）を通る長手方向に沿って配置され、各エンドプレート（１４ｂ）にあり、円筒ドラムの前記組立体（１６）が一体として取り付けられるベアリング（２０）の上に取り付けられる軸（１８）であって、当該軸（１８）が第１内部長手方向流路（１８ｃ）を備える第１端部（１８ａ）および第２内部長手方向流路（１８ｄ）を備える第２端部（１８ｂ）を備え、前記第１流路（１８ｃ）が、前記円筒シェル（１４）の外部で、冷風を供給するためのシステムに連結され、前記第１端部（１８ａ）が前記円筒シェルの内側で、冷風を前記第１内部長手方向流路（１８ｃ）からの前記回転空間（１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ）に提供するための少なくとも１つの供給オリフィス（１８ｆ）を具備し、前記円筒シェルが前記エンドプレート（１４ｂ）によって密封され、前記第２端部（１８ｂ）が、前記円筒シェル（１４）の内側で、前記回転空間（１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ）を前記第２内部長手方向流路（１８ｄ）と流体連通させる少なくとも１つの排気オリフィス（１８ｇ）を具備し、前記第２流路（１８ｄ）が、前記円筒シェルの外側で、排気システムに連結され、前記回転空間（１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ）から空気を放出し、前記各ベアリング（２０）に密封システムが提供される軸（１８）と、
前記軸（１８）を回転するための駆動手段と、
を備えることを特徴とする粉末均質化装置。
【請求項２】
前記円筒シェルの各エンドプレート（１４ｂ）と対応する円板形状の壁（１６ｂ）とのあいだにかき取り装置（２６）が置かれ、粉末が前記エンドプレート（１４ｂ）と前記円板形状の壁（１６ｂ）との間に画定されるゾーン内に置かれることを防ぐ請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記密封システムが詰め箱からなる請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記冷風を供給するためのシステムが、冷風用の入り口管（４２）を備え、該入り口管（４２）が、前記第１の流路に連通するように、前記円筒シェルの外側に、前記軸の前記第１端部（１８ａ）まわりに設けられた回転継手（４４）に設けられてなる請求項１または２記載の装置。
【請求項５】
前記回転継手（４４）が、前記入り口管（４２）と、少なくとも１つの入り口オリフィス（１８ｅ）における前記第１流路（１８ｃ）とに流体連通する内部環状空間（４４ａ）を備えてなる請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記第１端部（１８ａ）が少なくとも１つの供給オリフィス（１８ｆ）を備え、かつ、前記第２端部（１８ｂ）が少なくとも１つの排出オリフィス（１８ｇ）を備えてなる請求項１、２、３、４または５記載の装置。
【請求項７】
前記外側ドラムと前記内側ドラムのあいだで形成される空間に、フィン（１７）が備えられてなる請求項１、２、３、４、５または６記載の装置。
【請求項８】
前記胴（１４ａ）が少なくとも下部において、冷風供給システムからの冷風が循環できる二重壁（１４ａ、１４ｂ）を有する密封外皮（４６）によって形成されてなる請求項１、２、３、４、５、６または７記載の装置。
【請求項９】
前記外皮（４６）の内部に面する前記外皮（４６）の上部壁の表面にはフィン（４８）が備えられてなる請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記外皮（４６）が、前記軸の第２端部（１８ｂ）に隣接する外皮（４６）の端部に位置する入り口ライン（４６ｂ）を介して、および前記軸の第１端部（１８ａ）に隣接する外皮の端部に配置される出口ライン（４６ｃ）を介して他の冷気供給システムに連結されてなる請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記充填材オリフィス（１４ｃ）が、締切り弁（３０）を備えた粉末供給シュート（２８）に連結され、前記供給シュート（２８）が上流側の装置と連通してなる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の装置。
【請求項１２】
前記円筒シェル（１４）の上部が、フィルタを電磁弁の連結された少なくとも１つのガス抜きオリフィス（１４ｉ）を備えてなる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の装置。
【請求項１３】
前記排出オリフィス（１４ｄ）が、少なくとも１つの弁形成システムを備えた粉末出口シュート（３２）に連結され、前記粉末出口シュート（３２）が下流側の装置と連通する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の装置。
【請求項１４】
前記弁形成システムが、アクチュエータ（３６）によって制御されるシャッタートラップ（３４）を備えてなる請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記シャッタートラップ（３４）の下流側に締切り弁（３８）をさらに備えてなる請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記シャッタートラップ（３４）と前記締切り弁（３８）のあいだに、出口シュート（３２）を介して下流側の装置に向かって流れる粉末の流量を修正することができるギロチン弁（４０）を備えてなる請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記排出オリフィス（１４ｄ）に近い前記円筒シェル（１４）の外側に配置される振動システム（５８）をさらに備えてなる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６記載の装置。
【請求項１８】
前記ブレード（２２ａ、２２ｂ）が、螺旋形を呈し、かつ前記外側ドラムの軸に沿った他の半分のピッチに関して反対になったピッチのねじ山を形成する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の装置。
【請求項１９】
前記外側ドラムそれぞれの軸に沿った半分の円筒壁（１６ａ）が該円筒壁外面の上において、前記軸に沿った半分に沿って全長にわたって前記外面に取り付けられた内側螺旋ブレード（２２ａ）および前記軸に沿った半分の全長に沿って前記外面から間隔をあけて配置された外側螺旋ブレード（２２ｂ）で覆われ、前記内側および外側ブレード（２２ａ、２２ｂ）が、前記円筒壁（１６ａ）の他の軸に沿った半分のピッチに関して反対のねじ山のピッチを有する請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９記載の装置がグローブボックス（１２）の中に配置され、前記粉末が放射性であり、好ましくは二酸化プルトニウム（ＰｕＯ2）によって構成されてなる、粉末均質化装置の使用法。
【請求項２１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９に定義されたタイプの粉末均質化装置を使用して、粉末を均質化および冷却する方法であって、
ａ）排出オリフィス（１４ｄ）を閉じる工程と、
ｂ）前記軸（１８）および前記ドラム組立体（１６）を回転させるための前記駆動手段を起動する工程と、
ｃ）外側ドラムと内側ドラムとのあいだに形成される空間（１６ｅ、１６ｆ）内で冷風を充填して、循環するために冷風を供給するための前記システムを起動する工程と、
ｄ）外側ドラムと円筒シェルの胴とのあいだの前記環状空間（２４）に粉末が入ることを可能にするために前記充填材オリフィス（１４ｃ）を開放する工程と、
ｅ）所望される量の粉末が前記環状空間（２４）の中に入れられるときに、前記充填材オリフィス（１４ｃ）を閉じる工程と、
ｆ）前記軸（１８）および前記ドラム組立体（１６）を回転することにより均質化を実行する工程と、
ｇ）均質化完了時に前記環状空間（２４）を空にするために前記排出オリフィス（１４ｄ）を開放する工程と、
を備えることを特徴とする粉末を均質化および冷却する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末均質化装置およびその使用法、ならびに該装置を使用する均質化方法に関する。さらに詳しくは、排他的にではないが、本発明は、発熱有毒粉末、とくに、プルトニウム酸化物、さらに特定すると二酸化プルトニウム（ＰｕＯ2）などの放射性粉末に特別に適応される粉末均質化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
このような発熱有毒粉末に適応される均質化装置は、それ自体有毒な粉末から発散され、それを攪拌することによって生じる熱を取り除きつつも、粉末の均質性、粒度、および同位元素組成に関して同時に要件を満たし、分離を回避しなければならない。
【０００３】
また、本発明の追加の目的とは、均質化装置から下流側の装置への粉末の流量を監視、調節しながら、粉末を下流側の装置に向かって排出することもできる、上流側の装置と下流側の装置のあいだの処理ラインに統合することができる有害粉末用均質化装置を提供することである。
【０００４】
現在まで提案されてきた粉末均質化装置は、それらの条件のすべてを効果的に満たすことはできない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
円形断面の、および実質的に水平の軸の円筒シェルであって、シェルが密封され、２枚の円板形のエンドプレートによりその端部で閉じられた円筒胴を有し、前記シェルが前記シェルの上部に位置する少なくとも１つの充填材オリフィス、および前記シェルの底部の中に開く少なくとも１つの排出オリフィスを具備する円筒シェルと、
同軸であり、液密であるシェルの内側に位置する円形断面の円筒ドラムの組立体であって、前記ドラム組立体が、２枚の円板形状の壁によって端部で閉じられている円筒壁をそれぞれ具備する内側ドラムと外側ドラムを備え、前記外側ドラムの円筒壁の外面が、外側ドラムの円筒形壁とシェルの胴とのあいだに形成された環状の空間内に含まれる粉末を均質化することのできるブレードで覆われ、回転空間が前記内側ドラムと外側ドラムのあいだに形成された組立体と、
前記円筒シェルを通る前記長手方向軸に沿って配置され、各エンドプレートにあり、円筒ドラムの前記組立体が一体として取り付けられるベアリングの上に取り付けられる軸であって、前記軸が第１内部長手方向流路を備える第１端部および第２内部長手方向流路を備える第２端部を備え、前記第１流路が、シェルの外部で、冷風を供給するためのシステムに連結され、前記第１端部が前記シェルの内側で、冷風を前記第１流路からの前記回転空間に提供するための少なくとも１つの供給オリフィスを具備し、前記第２端部が、前記シェルの内側で、前記回転空間を前記第２流路と流体連通させる少なくとも１つの排気オリフィスを具備し、前記第２流路が、前記シェルの外側で、排気システムに連結され、前記回転空間から空気を放出し、各ベアリングに密封システムが提供される軸と、
前記軸を回転するための駆動手段と、
を備えることを特徴とする粉末均質化装置を提供することによってそれらの条件を満たす。
【０００６】
この解決策が、均質化装置およびそれが含む粉末を冷却するための内部システムを使用することが理解されなければならない。この解決策が、外側可動ドラムと固定シェルの胴のあいだに形成される環状の空間に含まれる粉末を混合することにより均質化を実行できるようにすることも理解されなければならない。粉末は、外側ドラムと内側ドラムとのあいだに形成される回転空間の内側の冷風によって冷却することができ、その結果、冷風と粉末のあいだに大きな熱交換面（外側ドラムの円筒壁の面全体）が生じる。
【０００７】
以下に使用されるような内側ドラムまたは外側ドラムの表現「軸に沿った半分」は、ドラムの長手方向つまり軸方向（Ｘ、Ｘ’）に直交する横断面によって他方の部分（つまり、第２長手方向半ドラム）から分離されるこのドラムの２つの部分の一方（つまり、第１長手方向半ドラム）を意味するために使用され、前記横断面は関係するドラムに沿って半分のところに位置する。図１と図４では、この横断面は、軸（Ｙ、Ｙ’）および（Ｚ、Ｚ’）を含む横断面である。
【０００８】
好ましくは、前記ブレードは螺旋形であり、外側ドラムの他方の軸に沿った半分のピッチに関して逆転されるねじピッチを形成する。
【０００９】
さらに好ましくは、外側ドラムのそれぞれの軸に沿った半分の円筒壁の外側表面は、前記軸に沿った半分の全長に沿って前記外側面に取り付けられる内側螺旋形ブレードによって、および前記軸に沿った半分の全長に沿って前記外側面から間隔をあけて配置される外側螺旋形ブレードで覆われ、前記内側ブレードおよび外側ブレードは、円筒壁の他方の軸に沿った半分の上のピッチに関して逆転されるねじピッチである。
【００１０】
均質化装置の内側の熱交換をさらに改善するために、外側ドラムと内側ドラムのあいだで形成される空間には、好ましくは、フィンが備えられる。
【００１１】
きわめて有利な解決策において均質化装置の粉末冷却性能を改善するためには、前記胴の少なくとも下部が、冷風供給システムからの冷風が循環できる二重壁密封外皮（double-walled sealed jacket）から形成される。
【００１２】
明らかなことに、その配置が、粉末を含む環状空間の外側に位置する外部冷却システムを、内部冷却システムに付加する。
【００１３】
前記外部冷却システムの熱交換能力を改善するために、前記外皮の内部に面する前記外皮の上部壁の表面にはフィンが備えられる。
【００１４】
本発明は、前記に定義されたタイプの粉末均質化装置の使用方法も提供し、該装置はグローブボックスの中に配置され、前記粉末は放射性であり、好ましくは二酸化プルトニウム（ＰｕＯ2）によって構成されている。
【００１５】
本発明は、前記に定義されたタイプの粉末均質化装置を使用して、粉末を均質化および冷却する方法も提供し、その方法は、
ａ）排出オリフィスを閉じる工程と、
ｂ）前記軸および前記ドラム組立体を回転させるための前記駆動手段を起動する工程と、
ｃ）外側ドラムと内側ドラムとのあいだに形成される空間内で冷風を充填して、循環するために冷風を供給するための前記システムを起動する工程と、
ｄ）外側ドラムとシェルの胴とのあいだの前記環状空間に粉末が入ることを可能にするために前記充填材オリフィスを開放する工程と、
ｅ）所望される量の粉末が前記環状空間の中に入れられるときに、前記充填材オリフィスを閉じる工程と、
ｆ）前記軸および前記ドラム組立体を回転することにより均質化を実行する工程と、
ｇ）均質化完了時に前記環状空間を空にするために前記排出オリフィスを開放する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のそれ以外の特徴および有利な点は、単に制限されない例によって与えられる添付図面に関してなされる実施態様の以下の説明から明らかになるだろう。
【００１７】
図１および図５に示されるように、本発明の均質化装置１０は、装置をその環境から完全に隔離するチャンバを形成するグローブボックス１２の中に置かれる。しかしながら、このグローブボックス１２は、
−均質化装置１０を上流側の装置に連結するために、グローブボックス１２の上部に配置される開口部１２、
−均質化装置１０を下流側の装置に連結するために、グローブボックス１２の下部に配置される開口部１２ｂ、
−内部冷却システムの入り口と出口それぞれを空気供給ラインに、および排気ラインに連結するための開口部１２ｃおよび開口部１２ｄ、
−それぞれ外部冷却システム用の空気入り口と出口として、均質化装置１０の長手方向で端部のそれぞれでグローブボックスの下部に位置する開口部１２ｅおよび１２ｆ、
−回転軸と駆動手段とのあいだの機械的連結システムの通過のための開口部１２ｇ、および
−粉末入り口および出口をそれぞれ制御する多様な弁を制御するための手段の通過のための開口部１２ｈおよび１２ｉ、の開口部を有する。
【００１８】
粉末均質化装置１０は、本来、回転式円筒ドラムのセット１６、およびシェル１４とドラム組立体１６の長手方向軸方向（ＸＸ’）に置かれる軸１８を備える円筒シェル１４を備える。
【００１９】
シェル１４は、胴１４ａの２つの端部に置かれる２枚の円板形のエンドプレートによって密封される円形セクションの円筒ボリュームを形成する円筒胴１４ａから構成される。
【００２０】
ドラム組立体１６は、それが固定される軸１８の回りのシェル１４の内側に同軸で取り付けられる。軸１８は長手方向でシェル１４を通過し、それぞれエンドプレート１４ｂの外側表面上のシェル１４の前部と後部に取り付けられる２つのベアリングによってこのシェル１４に関して回転自在に取り付けられる（図２および図３参照）。
【００２１】
シェル１４の内側に置かれるドラム組立体１６は、軸（Ｘ、Ｘ’）の回りで相互に同軸であり、軸１８に固定されている外側ドラムおよび内側ドラムから構成される。
【００２２】
外側ドラムは、胴１４ａより小さな半径の円筒壁１６ａ、および２枚の円板形の壁１６ｂから構成され、円筒壁１６ａは軸（Ｘ、Ｘ’）に沿って胴１４ａより実質的に短い。
【００２３】
外側ドラムの内側に置かれる内側ドラムは、外部壁の円筒壁１６ａより小さな直径の円筒壁１６ｃ、および２枚の円板形の壁１６ｄから構成され、円筒壁１６ｃは、軸（Ｘ、Ｘ’）に沿って円筒壁１６ａより短い。
【００２４】
後述するように、粉末を冷却するために、軸（Ｘ、Ｘ’）の回りの回転空間が外側ドラムと内側ドラムのあいだに形成される。この回転空間は、外側ドラムの円筒壁１６ａと内側ドラムの円筒壁１６ｃのあいだに位置する長手方向ゾーン１６ｅ、および外側ドラムの円板形状の壁１６ｂの１つと内側ドラムの対応する円板形状の壁１６ｄのあいだに位置する２つの放射状のゾーン１６ｂを備える。それぞれの放射状のゾーン１６ｆは、軸１８を取り囲む円板形状を呈し、この放射状ゾーン１６ｆは、拡大ゾーン１６ｇを形成するために軸の近くでさらに厚い。
【００２５】
外側ドラムの円筒壁１６ａの外面は、前記粉末を均質化するために、この円筒壁１６ａと胴１４ａのあいだに形成される環状空間２４内に含まれる粉末を攪拌、混合するための螺旋形ブレード２２ａ、２２ｂで覆われる。
【００２６】
（図１の方向II−IIの右と左の）外側ドラムの円筒壁１６ａのそれぞれの軸に沿った半分には、１８０°を超えて一体化して延び、その全長に沿って外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った半分の外面に隣接する螺旋形内側ブレード２２ａが提供される。
【００２７】
図１に示されるように、外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った右半分には、左側を向くねじ山を形成する第１内側螺旋ブレード２２ａが設けられるが、外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った左半分には、右側を向くねじ山を形成する第２内側螺旋ブレード２２ａが設けられる。第１内側ブレード２２ａおよび第２内側ブレード２２ａは、（それぞれ図１のドラム組立体１６の後部および前部に対して）互いにまったく反対に、（それぞれ図１の軸（Ｙ、Ｙ’）および（Ｚ、Ｚ’）を通過する平面の右と左に対し）外側ドラムの円筒壁１６ａの外面の異なる長手方向または軸に沿った半分の上に配置される。２つの内側ブレード２２ａのそれぞれは、その全長にわたって、および外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った半分の円周の半分の上で延びる。
【００２８】
（図１の方向II−IIの右と左の）外側ドラムの円筒壁１６ａのそれぞれの軸に沿った半分には、外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った半分の外面の全長にわたって一体化して３６０°を超えて延びる外側螺旋ブレード２２ｂも提供される。前記外側ブレード２２ｂは、それらと円筒壁１６ａのあいだを粉末が通過できるようにするための通路を形成するために、外側ドラムの外面から間隔をあけて配置される。外側ブレード２２ｂは、胴１４ａの内向きの壁の表面をかき取るために胴１４ａに実質的に内接している。
【００２９】
図１に示されるように、外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った右半分には、右を向くねじ山を形成する第１外側螺旋ブレード２２ｂが備えられているが、外側ドラムの円筒壁１６ａの軸に沿った左半分には、左を向くねじ山を形成する第２外側螺旋ブレード２２ｂが備えられる。第１外側ブレード２２ｂおよび第２外側ブレード２２ｂは、軸（Ｙ、Ｙ’）および（Ｚ、Ｚ’）の交点の回りで互いに関して対称的に置かれることによって（それぞれ、図１の軸（Ｙ、Ｙ’）および（Ｚ、Ｚ’）を通過する平面の右と左にある）外側ドラムの円筒壁１６ａの外面の異なる長手方向の、または軸に沿った半分の上に位置する。２つの外側ブレード２２ｂのそれぞれは、全長、および外側ドラムの円筒壁１６ａの１つの軸に沿った半分の全周にわたって延びる。
【００３０】
とくに、図４に図示されるように、外面の各外側ブレードを外側ドラムの円筒壁１６ａから分離する距離は、内側ブレード２２ａの（半径方向での）幅より大きい。
【００３１】
図４は、半径方向での内側ブレード２２ａと外側ブレード２２ｂの幅が事実上同一であることを示す。さらに、内側ブレード２２ａは、その長さが、一方の端部から円筒壁１６ａの中心まで外側ドラムの円筒壁１６ａの外面に沿って螺旋状に分散されると見なされるばあい、外側ブレード２２ｂより短い。
【００３２】
ドラム組立体１６の回転方向は、内側ブレード２２ａが環状空間２４内に含まれる粉末をエンドプレート１４ｂに向かって、つまりシェル１４の端部に向けるほどである。
【００３３】
また、ドラム組立体１６の回転中、外側ブレード２２ｂは、環状空間２４に含まれる粉末を、軸（Ｙ、Ｙ’）および（Ｚ、Ｚ’）を通過するシェル１４のまさに対称的な平面に向かって、つまり、シェル１４の中心に向かって移動する。この動作は、排出中に環状空間２４内に含まれる粉末のすべてを排出することを可能にするという利点を有する。
【００３４】
この環状空間内での粉末の保持を制限するために、円筒シェル１４の各エンドプレート１４ｂと対応する円板形状の壁１６ｂとのあいだにかき取り装置が置かれ、粉末が前記ゾーン内に置かれることを防ぐ。このかき取り装置は、２つの円板形状の壁１６ｂのそれぞれの上の外側表面上で一体化して取り付けられる少なくとも１つの放射状のブレード２６によって有利に構成される。
【００３５】
円筒シェル１４は、複数の開口部も備える。つまり、充填開口部１４ｃ、排出開口部１４ｄ、ガス抜き開口部１４ｉ、空気を冷却するための入り口オリフィス１４ｅ、空気を冷却するための出口オリフィス１４ｆ、および軸が通過するためのオリフィス１４ｇと１４ｈである。
【００３６】
とくに、排出中、前記ガス抜きオリフィス１４ｉは、均質化装置１０が「呼吸する」ことができるようにするために開放される。
【００３７】
各ベアリング２０で、環状空間２４とグローブボックス１２の内側のあいだの空間は、ドラム組立体１６の軸１８と接触する少なくとも１つの詰め箱および好ましくはパッドを備える密封システムを使用して密封される。各ベアリング２０は、軸１８およびそれと一体化するドラムが、転動手段、好ましくはローラベアリングを介して回転できるようにする。
【００３８】
粉末は、グローブボックスの開口部１２ａと充填材オリフィス１４ｃとのあいだに置かれる供給シュート２８を介して、上流側の装置から粉末均質化装置１０に供給される。
【００３９】
図１〜５に見られるように、充填材オリフィス１４ｃは、上流側の装置と連絡する粉末供給シュート２８に連結される。
【００４０】
充填材オリフィス１４ｃの近くの供給シュート２８内に置かれる締切り弁３０は、上流側の装置から均質化装置１０に向かって通過する粉末用の通路を開閉する。
【００４１】
下流側の装置に向かって粉末を排出するために、出口シュート３２が排出オリフィス１４ｄから下方へグローブボックスの少なくとも開口部１２ｂまで設けられる。
【００４２】
排出オフィリス１４ｄは、均質化装置１０から、粉末出口シュート３２と連絡する下流側の装置まで通過する粉末用の通路を閉じるまたは開くことができるために少なくとも１つの弁形成システムを具備される粉末出口シュート３２に連結される。
【００４３】
図示される実施態様（図１および図４参照）では、均質化装置１０を出る粉末用の出口を制御および調節するために、３つの弁形成システムが具備される。
【００４４】
弁形成システムは、第１に、アクチュエータ３６によって制御されるシャッタートラップ３４を備える。均質化装置は、シャッタートラップ３４の下流に、粉末出口シュート３２内の締切り弁も備える。前記締切り弁３８は、均質化装置１０を下流側の装置から分離できる。一方、アクチュエータ３６の制御下で、トラップ３４を開くと、均質化装置１０が空になる速度を制限することができる。
【００４５】
トラップの閉鎖位置では、トラップ３４のシャッターは、環状空間２４を形成する胴１４ａの下部壁の延長部の中にあり、このようにして、粉末がひっかかる可能性のある凹部の形成を回避する。
【００４６】
さらに、均質化装置１０は、シャッタートラップ３４と締切り弁３８のあいだにギロチン弁４０（図４参照）を備え、出口シュート３２を介して下流側の装置に向かって流れる粉末の流量を修正することができる。
【００４７】
２つの冷却システム（内部および外部）を、図１〜５に関連して後述する。
【００４８】
内部冷却システムは、回転継手４４上に取り付けられた冷風用の入り口管を具備する冷風を供給するためのシステムを有する。前記入り口管４２が、シェル１４の外側から、外側ドラムと内側ドラムのあいだに形成される空間１６ｅ、１６ｆまで延びる軸１８の第１端部１８ａ全体で長手方向に延びる第１長手方向流路１８ｃと連通するように、回転ジョイント４４は、それ自体、軸１８の第１端部１８ａの回りの円筒シェル１４の外部に配置される。
【００４９】
この目的のため、回転ジョイント４４は、第１に入り口管４２と、第２に、少なくとも１つの供給オリフィス１８ｅを介して、前記第１流路１８ｃと流体連通する内部環状空間４４ａ（図５参照）を有する。図示された実施態様は、２つの入り口オリフィス１８ｅを備える。
【００５０】
入り口管４２から、外側ドラムと内側ドラムのあいだに形成される空間１６ｅ、１６ｆの中に冷風を入れるために、軸の第１端部１８ａは、放射状のゾーン１６ｆの拡大ゾーン１６ｇ内に位置するその部分で少なくとも１つの供給オリフィス１８ｆを具備する。３つの供給オリフィス１６ｆは、図２に、および図１と図５の右側部分に図示される。
【００５１】
均質化装置１０の他方の端部では、対称的になるように、軸１８が第２長手方向流路１８ｄの場所でやはり中空である第２端部１８ｂを備える。第１長手方向流路１８ｃおよび第２長手方向流路１８ｄは、軸１８内で互いに連絡しない。
【００５２】
外側ドラムと内側ドラムのあいだで形成される空間１６ｅ、１６ｆの内側で循環したのち、空気は、軸１８の第２端部１８ｂに位置する少なくとも１つの排出オリフィス１８ｇによって、第２流路１８ｄを介して排出される。４つの排気オリフィス１８ｇが図３、および図１と図５の左側部分に見られる。前記オリフィス１８ｇは、第２チャネル１８ｄと、および放射状のゾーン１６ｆの拡大ゾーン１６ｇ内の外側ドラムと内側ドラムのあいだに形成される空間１６ｅ、１６ｆの内部と流体連通する。
【００５３】
第２チャネル１８ｄは、空気が排気され、選択的に低圧換気システムにリサイクルされるように、少なくともグローブボックスの開口部１２ｄまで延びる。
【００５４】
均質化装置１０および環状空間２４内に置かれる粉末の冷却を終了するために、均質化装置１０の下部、つまり粉末の大部分が重力の影響を受けている場所に形成される外部冷却システムが設けられる。
【００５５】
この目的のため、および図４で見られるように、シェル１４の断面の少なくとも下半分で、胴１４ａは、二重壁外皮４６を形成する下部壁４６ａによって取り囲まれる。
【００５６】
前記外皮４６は、第１に、軸の第２端部１８ｂの側面に位置する外皮４６の第１端部に位置する入り口ライン４６ｂを介して、および軸の第１端部１８ａの側面に位置する外皮の第２端部に配置される出口ライン４６ｃを介して追加冷気供給システムに連結される。
【００５７】
このようにして、胴１４ａの上部は単一壁シェルによって構成されるが、胴１４ａの下部は二重壁外皮４６によって構成されることが分かる。胴１４ａの壁の外面によって、および二重外皮４６の下部壁４６ａの内面によって形成される空間には、熱交換を助長するためにフィン４８が具備される（図４および図５参照）。好ましくは、粉末で満たされた環状空間とのさらに優れた熱交換のために、フィン４８は、外皮の壁１４ａに接して位置する。図示されている実施態様においては、フィン４８は、ドラム組立体１６の回転軸（Ｘ、Ｘ’）に並行に延びる。
【００５８】
入り口ラインおよび出口ライン４６ｂと４６ｃは、グローブボックス１２の外側にある冷却システム５０に連結される（図５参照）。この空気冷却システム５０は、循環する氷水５６によって冷却されるベンチレータ５２およびフィン管熱交換器５４を備える。このシステム５０は、約５０℃の温度から約２５℃の温度まで出口ライン４６ｃを介して出る空気を冷却することができ、空気はベンチレータ５２を介して入り口流路４６ｂに送られる。
【００５９】
内部冷却システムと粉末で満たされた環状空間２４のあいだの熱交換を助長するためには、外側ドラムと内側ドラムのあいだに形成される空間１６ｅ、１６ｆに、図４と図５でとくに見ることができるようなフィン１７が具備されることを確実にすることが有利である。図示されている実施の態様では、前記フィン１７は、円筒壁１６ａの内面上で、内側ドラムおよび外側ドラムの軸（Ｘ、Ｘ'）に平行に位置する。
【００６０】
図１に示されるように、シェル１４の上部は、排出段階中に均質化装置１０が「呼吸する」ことができるようにするフィルタを具備する電磁弁につながる管に連結されるガス抜きオリフィス１４ｉを含む。このケースでは、空気はグローブボックス１２内に形成されるチャンバから入れられる。
【００６１】
本発明の均質化装置１０は、好ましくは、排出オリフィス１４ｄに近い円筒シェル１４の外側に配置される振動システムも備える。図１および図４に図示されるように、４つのハンマー５８のセットが、出口シュート３２の回りに等距離で配置される、下部壁４６ａの外側面上の外皮４６に接して位置する。これらの空気式ハンマーは、外皮４６に振動を送る。つまり、前記振動が、胴１４ａの壁から粉末を切り離し、均質化装置１０の排出を助長する。この振動システムが、胴１４ａと直接的に接触して配置されることもあることが理解される。
【００６２】
さらに、環状空間２４の幾何学形状は、プルトニウム酸化物（二酸化プルトニウム）粉末ＰｕＯ2の一定の投入量の均質化中の装置に、臨界安全性を提供するように設計される。
【００６３】
動作中、上流サイクルからのプルトニウム酸化物は、均質化装置の中への重力を受けて、前記に定められた環状空間２４の中に受け入れられる。
【００６４】
充填中、ドラム組立体１６が回転している状態で、供給シュート２８内に位置する締切り弁３０は開いており、出口シュート３２内に位置するトラップ３４および締切り弁３８は閉じられている。
【００６５】
それから、締切り弁３０は閉じられ、ガス抜きオリフィス１４ｉが、均質化装置１０が、均質化段階中に「呼吸する」ことができるようにするために開かれる。
【００６６】
環状空間２４を占有する粉末（プルトニウム酸化物）は、充填中ゆっくりとした速度で、および選択的に、いったん所望される量の粉末がこの環状空間内に入れられると、さらに高い速度で、ドラム組立体１６を回転することによって均質化される。
【００６７】
均質化装置は、以下の２つの空気冷却システムを備えることが理解されるべきである。
−本質的にドラム組立体１６の内側に位置し、環状空間２４で囲まれる内部冷却システム。この冷却システムは、軸１８の内側、およびドラム組立体の回転によって、密封システム（パッドおよび詰め箱）によって、および粉末の熱量によって放出される熱を排出するために、外側ドラムと内側ドラムのあいだに形成される回転１６ｅ、１６ｆの空間を部分的に通過する空気の流れによって構成され、この空気は換気システムによって集められる。
−環状空間２４の下部を囲む外部冷却システム。これは、プルトニウム酸化物およびその攪拌から放出される熱を排出できる二重壁外皮４６の冷却回路である。
【００６８】
内部冷却システムおよび外部冷却システムの適切な動作は、本発明の均質化装置１０の上流および下流の温度を測定することによって保証できる。
【００６９】
２つの冷却システムは、第１に、均質化装置内の機械的な摩擦によって放出される熱エネルギーの排出を確実にし、第２に、プルトニウム酸化物によって放出される熱エネルギーの排出を確実にすることが分かる。
【００７０】
均質化装置を排出するための段階中、ギロチン弁４０が粉末の排出速度を調節する一方で、供給シュート２８の締切り弁３０は、閉じられたまま保たれ、シャッタートラップ３４は開放され、出口シュート３２の締切り弁３８は開放される。環状空間２４から下流側の装置への粉末の排出および排気を容易にするために、電磁弁およびそれに関連するフィルタが、グローブボックス１２によって形成されるチャンバからシェル１４の中に空気を入れることができる。
【００７１】
シャッタートラップ３４の開口の度合い、ドラム組立体１６の回転の速度、およびギロチン弁４０の回転の速度は、下流側の装置に向かう粉末の瞬間的な流量を調整できるようにする。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱有毒な粉末から発散され、それを攪拌することによって生じる熱を取り除きつつも、粉末の均質性、粒度、および同位元素組成に関して同時に要件を満たし、分離を回避することができる。
【００７３】
さらに、本発明によれば、均質化装置から下流側の装置への粉末の流量を監視、調節しながら、粉末を下流側の装置に向かって排出することもできる、上流側の装置と下流側の装置のあいだの処理ラインに統合することができる有害粉末用均質化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉末均質化装置の一実施の形態を示す断面説明図である。
【図２】図１の部分ＩＡの断面拡大図である。
【図３】図１の部分ＩＢの断面拡大図である。
【図４】図１の方向II−IIでの断面である。
【図５】本発明の粉末均質化装置で使用される冷却技法を概略的に示す長手方向断面である。
【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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