(57)【要約】【課題】グローブボックス内の作業空間の拡大を図り、かつグローブボックスの小型化を図ることにある。【解決手段】精製する金属を加熱するるつぼ２２、るつぼ２２の周囲に配置された高周波誘導加熱コイル２３、るつぼ２２で蒸発した不純物を冷却するコンデンサ２５およびコンデンサ２５で固化した不純物を回収するコレクタ２５１を有する金属蒸留装置２６と、金属蒸留装置２６を不活性ガスの雰囲気内に設置するグローブボックス２７とを備え、グローブボックス２７の底板２７ａには、金属蒸留装置２６の少なくともるつぼ２２および加熱コイル２３を収納すべく下方に垂設させたウエル部２７ｂを設け、ウエル部２７ｂを画成する周壁部２７ｃに沿ってウエル部冷却手段２８を設けたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精製する金属を加熱するためのるつぼ、このるつぼの周囲に配置された加熱ヒータ、上記るつぼで蒸発した不純物を冷却するコンデンサおよびこのコンデンサで固化した不純物を回収するコレクタを有する金属蒸留装置と、
この金属蒸留装置を不活性ガスの雰囲気内に設置するためのグローブボックスとを備えた金属蒸留精製設備であって、
上記グローブボックスの底板には、上記金属蒸留装置における少なくとも上記るつぼおよび加熱ヒータを収納すべく下方に垂設させたウエル部を設け、
このウエル部を画成する壁部に沿ってウエル部冷却手段を設けたことを特徴とする金属蒸留精製設備。
【請求項２】
上記ウエル部冷却手段は、上記壁部の外周面に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属蒸留精製設備。
【請求項３】
上記コンデンサは、受容器と、この受容器の周面部および頂面部の外面に沿って配置されたガスの冷却媒体を用いたコンデンサ冷却手段とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の金属蒸留精製設備。
【請求項４】
上記コンデンサの受容器と、上記コレクタとからなる捕集容器を所定の間隔をおいて囲む上部閉塞容器を設け、
上記受容器の頂面部には、当該頂面部の内外に通じる貫通孔を設け、
上記受容器における上記頂面部の内側には、上記貫通孔への迂回流路を構成する内側バフッル板を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の金属蒸留精製設備。
【請求項５】
上記上部閉塞容器の頂面部にガスの冷却媒体を通す冷却部を設け、
上記上部閉塞容器の上記頂面部の内側であって、上記受容器の上記頂面部の上記貫通孔に対応する位置に、当該貫通孔からの噴出体が上記上部閉塞容器の上記頂面部に直接当たるのを防止する外側バッフル板を設けたことを特徴とする請求項４に記載の金属蒸留精製設備。
【請求項６】
上記るつぼで蒸発した不純物を上記コンデンサに案内するライザノズルの上端部の温度を検出する温度検出手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の金属蒸留精製設備。
【請求項７】
上記上部閉塞容器の周面部から下側の少なくとも上記るつぼおよび上記加熱ヒータを有する部分の周囲を囲む下部閉塞容器を設けたことを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の金属蒸留精製設備。
【請求項８】
上記るつぼ内の精製された金属をサンプリングするためのサンプリング装置を上記上部閉塞容器に備えたことを特徴とする請求項４〜７の何れかに記載の金属蒸留精製設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沸点の違いにより金属を精製するための金属蒸留精製設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の金属蒸留精製設備としては、例えば図８に示す原子炉使用済核燃料の乾式再処理方式のもの（”ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ  ＯＦ  Ａ  ＢＥＮＣＨ−ＳＣＡＬＥ  ＭＥＴＡＬ  ＤＩＳＴＩＬＬＡＴＩＮ  ＦＵＲＮＡＣＥ”Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．１２０，ｐ２４３（１９９７）：既報）が知られている。
【０００３】
この金属蒸留精製設備は、図８に示すように、金属蒸留装置１と、この金属蒸留装置１を囲むグローブボックス２とを備えた構成になっている。金属蒸留装置１は、蒸留精製機能部３と、この蒸留精製機能部３の周囲を囲む蒸留精製容器部４とを備えている。蒸留精製機能部３は、るつぼ５と、高周波誘導加熱コイル（加熱ヒータ）６と、ライザノズル７と、コンデンサ８と、コレクタ９とを備えた構成になっている。
【０００４】
るつぼ５は、例えば使用済核燃料を乾式電解法によって粗精製した後の液体カドミウム（Ｃｄ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）等の不純物を含んだウラン（Ｕ）、プルトニウム（Ｐｕ）の金属を投入して加熱するようになっている。
【０００５】
高周波誘導加熱コイル６は、るつぼ５の周囲に配置されており、当該るつぼ５を加熱することによって、上記金属を昇温させるようになっている。
ライザノズル７は、るつぼ５で加熱されて蒸発した金属等の不純物を上方に案内するようになっている。
【０００６】
コンデンサ８は、ライザノズル７の吹出口の上方に配置されており、上方に噴出した不純物を冷却して固化させるようになっている。このコンデンサ８は、円筒状の周面部８ａと、頂面部８ｂとからなる容器状のもので構成されており、その開口部を下方に向けた状態に設置されている。
コレクタ９は、このコンデンサ８の下側に配置され、当該コンデンサ８で冷却されて固化した金属等の不純物を蓄積するようになっている。
【０００７】
蒸留精製容器部４は、Ａ−Ａ線より下側の基礎容器部１０と、Ａ−Ａ線より上側のベルジャ１１とを備えた構成になっている。また、蒸留精製容器部４の内部は、例えばアルゴンの不活性ガスで置換されて、所定の圧力まで真空引きされた状態になっている。
【０００８】
基礎容器部１０は、円筒状の周面部１０ａと、底面部１０ｂとを備えた容器状のもので構成されており、主としてるつぼ５および高周波誘導加熱コイル６の周囲を囲むようになっている。また、周面部１０ａの外周面には、冷却水を通すクーリングジャケット１２ａが設けられている。
【０００９】
ベルジャ１１は、円筒状の周面部１１ａと、頂面蓋部１１ｂとを備えた容器状のもので構成されており、その下端開口部を基礎容器部１０の上端開口部に合わせて連結することにより、蒸留機能部３を囲い込むようになっている。また、周面部１１ａおよび頂面蓋部１１ｂの外周面には、冷却水を通すクーリングジャケット１２ｂ、１２ｃが設けられている。
【００１０】
グローブボックス２は、その内部が上記蒸留精製容器部４内と同一の不活性ガスで置換されて所定の圧力に真空引きされた状態になっているとともに、その底板２ａ上に金属蒸留装置１を設置するようになっている。なお、グローブボックス２内の圧力は、蒸留精製容器部４内の圧力より低く設定されている。
【００１１】
上記のように構成された金属蒸留精製設備においては、基礎容器部１０とベルジャ１１との連結を解いて、当該ベルジャ１１のみを上方に移動させてから、コンデンサ８、コレクタ９およびライザノズル７を上方に移動して、るつぼ５を開口させ、当該るつぼ５内に上記粗精製後の金属を投入する。次に、上記とは逆に、るつぼ５上にライザノズル７、コレクタ９およびコンデンサ８を設置するとともに、ベルジャ１１を降下させて、当該ベルジャ１１の下端開口部を基礎容器部１０の上端開口部に合わせて連結する。
【００１２】
そして、高周波誘導加熱コイル６に電力を供給してるつぼ５を加熱し、これによって上記金属を昇温させる。そうすると、沸点の低いＣｄ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ等の不純物が蒸発して、コンデンサ８に供給され、当該コンデンサ８で冷却されて、コレクタ９に堆積することになる。
このため、るつぼ５内に純度の高いＵ、Ｐｕが残る。そこで、ベルジャ１１、コンデンサ８、コレクタ９、ライザノズル７を上方に移動して、るつぼ５から精製後のＵ、Ｐｕを回収する。
【００１３】
このように、ＵおよびＰｕを乾式で精製することができるので、ＵやＰｕの臨界質量を多くとることができる。したがって、ＵやＰｕを小量ずつ分けるタンク等の設備の数を低減することができるので、設備全体の単純化、小型化を図ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記金属蒸留精製設備においては、金属蒸留装置１がグローブボックス２の底板２ａ上に設置されているので、当該グローブボックス２内の作業空間が狭められるという問題がある。しかも、ベルジャ１１を上下動させるための空間を確保する必要があるとともに、当該ベルジャ１１を吊り上げるための装置を設置するための空間も必要になる。このため、グローブボックス２が大型のものになってしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、グローブボックス内の作業空間を広くとることができ、かつ当該グローブボックスの小型化を図ることのできる金属蒸留精製設備を提供することを課題としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の金属蒸留精製設備は、精製する金属を加熱するためのるつぼ、このるつぼの周囲に配置された加熱ヒータ、上記るつぼで蒸発した不純物を冷却するコンデンサおよびこのコンデンサで固化した不純物を回収するコレクタを有する金属蒸留装置と、この金属蒸留装置を不活性ガスの雰囲気内に設置するためのグローブボックスとを備えた金属蒸留精製設備であって、上記グローブボックスの底板には、上記金属蒸留装置における少なくとも上記るつぼおよび加熱ヒータを収納すべく下方に垂設させたウエル部を設け、このウエル部を画成する壁部に沿ってウエル部冷却手段を設けたことを特徴としている。
【００１７】
請求項２に記載の金属蒸留精製設備は、請求項１に記載の発明において、上記ウエル部冷却手段は、上記壁部の外周面に沿って設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の金属蒸留精製設備は、請求項１または２に記載の発明において、上記コンデンサは、受容器と、この受容器の周面部および頂面部の外面に沿って配置されたガスの冷却媒体を用いたコンデンサ冷却手段とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
請求項４に記載の金属蒸留精製設備は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、上記コンデンサの受容器と、上記コレクタとからなる捕集容器を所定の間隔をおいて囲む上部閉塞容器を設け、上記受容器の頂面部には、当該頂面部の内外に通じる貫通孔を設け、上記受容器における上記頂面部の内側には、上記貫通孔への迂回流路を構成する内側バフッル板を設けたことを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の金属蒸留精製設備は、請求項４に記載の発明において、上記上部閉塞容器の頂面部にガスの冷却媒体を通す冷却部を設け、上記上部閉塞容器の上記頂面部の内側であって、上記受容器の上記頂面部の上記貫通孔に対応する位置に、当該貫通孔からの噴出体が上記上部閉塞容器の上記頂面部に直接当たるのを防止する外側バッフル板を設けたことを特徴としている。
【００２１】
請求項６に記載の金属蒸留精製設備は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、上記るつぼで蒸発した不純物を上記コンデンサに案内するライザノズルの上端部の温度を検出する温度検出手段を設けたことを特徴としている。
【００２２】
請求項７に記載の金属蒸留精製設備は、請求項４〜６の何れかに記載の発明において、上記上部閉塞容器の周面部から下側の少なくとも上記るつぼおよび上記加熱ヒータを有する部分の周囲を囲む下部閉塞容器を設けたことを特徴としている。
【００２３】
請求項８に記載の金属蒸留精製設備は、請求項４〜７の何れかに記載の発明において、上記るつぼ内の精製された金属をサンプリングするためのサンプリング装置を上記上部閉塞容器に備えたことを特徴としている。
【００２４】
請求項１〜８に記載の発明においては、グローブボックスの底板に、金属蒸留装置における少なくともるつぼおよび加熱ヒータを収納すべく下方に垂設させたウエル部を設けているので、金属蒸留装置がグローブボックス内に突出する量を極力低減することができる。したがって、グローブボックス内の作業空間を広くとることができる。なお、例えば金属蒸留装置の全体をウエル部に収納するようにすれば、金属蒸留装置がグローブボックス内に突出するのを防止することも可能である。
【００２５】
また、コンデンサやコレクタ等をグローブボックスにおけるほぼ底板の位置から上方に取り出すことができるので、従来例で示したようなベルジャを上方に引き上げるための空間や、当該ベルジャを吊り上げる装置のための空間が不要になる。したがって、グローブボックスの小型化を図ることができる。
【００２６】
さらに、ウエル部を画成する壁部に沿ってウエル部冷却手段を設けているので、るつぼや加熱ヒータ等によって高温になったウエル部に作業員が触れるのを防止することができる。
なお、ウエル部冷却手段は、アルゴン等の不活性ガスや空気を冷却媒体とする空冷方式のものであっても、水を冷却媒体とする水冷方式のものであってもよい。
【００２７】
また、ウエル部冷却手段によって、ウエル部内も冷却することができるので、加熱ヒータとして例えば高周波誘導加熱コイルを用いた場合には、当該高周波誘導加熱コイルのジュール熱による溶損を極力抑えることができる。したがって、高周波誘導加熱コイルの負荷率を高めることができるので、金属の精製能力の向上を図ることができる。
【００２８】
そして、特に冷却媒体として水を用いた場合には、冷却効率の向上を図ることができるので、上記金属の精製能力をさらに高めることができる。また、冷却媒体として空気や不活性ガスを用いた場合には、例えばＵやＰｕの金属を精製処理する場合において、その臨界質量を多くとることができることから、その処理能力の向上を図ることができる。さらに、冷却媒体として不活性ガスを用いた場合には、当該冷却媒体がウエル部内に漏れたとしても、ウエル部およびグローブボックス内の不活性ガスの雰囲気を損うことがない。
【００２９】
請求項２に記載の発明においては、ウエル部冷却手段がウエル部の壁部の外周面に沿って設けられているので、当該ウエル部冷却手段に供給する冷却媒体としての例えば空気や水が漏れたとしても、これらの空気や水がウエル部やグローブボックス内に入ることがない。したがって、ウエル部やグローブボックス内の不活性ガスの雰囲気が損なわれるのを確実に防止することができる。
【００３０】
請求項３に記載の発明においては、コンデンサを、受容器と、この受容器の周面部および頂面部の外面に沿って配置されたガスの冷却媒体を用いたコンデンサ冷却手段とを備えたもので構成しているので、蒸発した金属等の不純物を積極的に冷却して凝縮することができる。したがって、金属の精製能力の向上を図ることができる。また、凝縮により圧力の低減を図ることができるので、蒸発した金属等の不純物がコンデンサの外へ排出されるのを極力防止できる。
【００３１】
なお、上記冷却媒体のガスとしては、アルゴン等の不活性ガスや空気を用いることが可能である。そして、不活性ガスを用いた場合には、当該ガスが漏れたとしても、ウエル部やグローブボックス内等の不活性ガスの雰囲気を損うことがないという利点がある。
【００３２】
請求項４に記載の発明においては、受容器の頂面部に当該受容器の内外に通じる貫通孔を設けているので、コンデンサの受容器とコレクタとからなる捕集容器内の圧力上昇を抑制することができる。しかも、蒸発した金属等の不純物が噴出する箇所が貫通孔に集中するので、その噴出物の処理が容易になる。
ただし、受容器の頂面部の内側に、上記貫通孔への迂回流路を構成する内側バフッル板を設けているので、上記不純物の冷却を促進することかでき、当該貫通孔から噴出する不純物の量を激減させることができる。
そして、貫通孔から不純物が噴出したとしても、その周囲を上部閉塞容器で囲んでいるので、当該不純物がグローブボックス内に出るのを防止することができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明においては、上部閉塞容器の頂面部にガスの冷却媒体を通す冷却部を設け、上部閉塞容器の上記頂面部の内側であって、受容器の頂面部の貫通孔に対応する位置に、貫通孔からの噴出体が上部閉塞容器の頂面部に直接当たるのを防止する外側バッフル板を設けているので、貫通孔から蒸発した金属等の不純物が噴出したとしても、その噴出物を外側バッフル板に当てて、その場に落下させ、上部閉塞容器内の全体に飛散するのを防止することができる。
【００３４】
また、貫通孔から噴出する高温の不純物やガスが上部閉塞容器の頂面部に直接当たるのを外側バッフル板によって防止することができるので、当該上部閉塞容器の頂面部の温度上昇を抑えることができる。
【００３５】
しかも、上部閉塞容器の頂面部にガスの冷却媒体を通す冷却部を設けているので、グローブボックス内に露出する部分が高温になるのを避けることができる。これによって、グローブボックス内の温度上昇を避けることができるとともに、例えばグローブボックス内での作業者が高温の上部閉塞容器の頂面部に触れるのを防止することができる。
なお、上記冷却媒体のガスとしては、アルゴン等の不活性ガスや空気を用いることが可能である。そして、不活性ガスを用いた場合には、当該ガスが漏れたとしても、ウエル部やグローブボックス内等の不活性ガスの雰囲気を損うことがないという利点がある。
【００３６】
請求項６に記載の発明においては、るつぼで蒸発した不純物をコンデンサに案内するライザノズルの上端部の温度を検出する温度検出手段を設けているので、金属の精製を安定的に行うことができる。すなわち、ライザノズルの上端部の温度が十分上がっていない状態において、るつぼを高温にして精製する金属以外の金属等の不純物の蒸発を開始させると、その蒸発した不純物がライザノズル内で凝縮して、当該ライザノズル７が詰まることがある。この場合、温度検出手段でライザノズルの上端部の温度が十分上昇したのを確認してから、不純物の沸点温度までるつぼ内の温度を上昇させることにより、ライザノズルの詰まりを防止することができる。したがって、ライザノズルの上端部の温度を検出する温度検出手段を設けることによって、金属の精製を安定的に行うことができる。
【００３７】
請求項７に記載の発明においては、上部閉塞容器の周面部から下側の少なくとも上記るつぼおよび上記加熱ヒータを有する部分の周囲を囲む下部閉塞容器を設けているので、ウエル部の内側におけるるつぼ側の部分の気密性をさらに高めることができる。すなわち、るつぼで蒸発した金属等の不純物がコンデンサに向かう途中等で外部に漏れたとしても、その不純物を下部閉塞容器内に留めることができる。したがって、当該不純物がウエル部側に漏れるのを防止することができる。
【００３８】
請求項８に記載の発明においては、るつぼ内の精製された金属をサンプリングするためのサンプリング装置が上部閉塞容器に備えられているので、目的する金属を精製した直後に、同金属をサンプリングして、不純物の含有量等を検査することができる。
すなわち、サンプリング装置が上部閉塞容器に設けられていない場合には、るつぼ内の精製後の金属を他のサンプリング装置に移して再度加熱して均質な状態（固体になると不均質になる）にしてから、サンプリングして検査をすることになるが、この発明では精製直後の溶融した金属をほぼそのままサンプリングすることができるので、サンプリング時間の短縮、エネルギ消費量の低減等を図ることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４０】
この実施形態で示す金属蒸留精製設備２１は、図１〜図７に示すように、使用済核燃料を乾式電解法によって粗精製した後の金属を、さらに乾式処理により精製するように構成したものである。
【００４１】
すなわち、金属蒸留精製設備２１は、粗精製後の液体カドミウム（Ｃｄ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、および塩化カリウム（ＫＣｌ）等の不純物を含んだウラン（Ｕ）、プルトニウム（Ｐｕ）の金属を投入して加熱するためのるつぼ２２、このるつぼ２２の周囲に配置された高周波誘導加熱コイル（加熱ヒータ）２３、るつぼ２２で蒸発した金属や塩等の不純物を上方に案内するライザノズル２４、このライザノズル２４から上方に噴出する不純物を冷却して固化させるコンデンサ２５およびこのコンデンサ２５で固化した金属等の不純物を回収するコレクタ２５１を有する金属蒸留装置２６と、この金属蒸留装置２６をアルゴンの不活性ガスの雰囲気内に設置するためのグローブボックス２７とを備えている。
【００４２】
グローブボックス２７は、図１および図７に示すように、例えば直方体状に形成されたものであり、その底板２７ａが脚部２７１によって基礎部から所定の高さ位置に設置されている。底板２７ａには、上記金属蒸留装置２６のほぼ全体を収納するウエル部２７ｂが当該底板２７ａから下方に垂設されている。なお、ウエル部２７ｂは、金属蒸留装置２６における少なくともるつぼ２２および高周波誘導加熱コイル２３を有する部分の周囲を囲む大きさのもので構成してもよい。
【００４３】
ウエル部２７ｂは、円筒状の周壁部（壁部）２７ｃと、この周壁部２７ｃの下端開口部を閉塞する底壁部（壁部）２７ｄとを備えた構成になっている。そして、ウエル部２７ｂには、周壁部２７ｃの外周面に沿ってウエル部冷却手段２８が設置されている。
ウエル部冷却手段２８は、周壁部２７ｃの外周面に螺旋状に巻かれた熱交換チューブ２８ａを有するものであり、当該熱交換チューブ２８ａ内を流通する冷却水（冷却媒体）によって、ウエル部２７ｂの周壁部２７ｃを冷却するとともに、当該周壁部２７ｃの冷却によってウエル部２７ｂ内を冷却するようになっている。なお、底壁部２７ｄにもウエル部冷却手段を設けてもよい。
【００４４】
また、底板２７ａには、ウエル部２７ｂの上端開口部の周囲に円環状のフランジ２７ｅが設けられており、このフランジ２７ｅを介して下部閉塞容器２９がウエル部２７ｂ内に垂設されている。
【００４５】
下部閉塞容器２９は、上記フランジ２７ｅに重なるように設置されて当該フランジ２７ｅにボルトＢで固定される円環状のフランジ２９ａと、このフランジ２９ａの内周縁から下方に垂れ下がる円筒状の周壁部２９ｂと、この周壁部２９ｂの下端開口部を閉塞する底面部２９ｃとを備えた構成になっている。そして、下部閉塞容器２９は、そのフランジ２９ａを底板２７ａのフランジ２７ｅにボルトＢで固定することにより、ウエル部２７ｂの上端開口部を閉塞するようになっている。
【００４６】
さらに、下部閉塞容器２９のフランジ２９ａの上には、円環状の閉塞板３０がボルトＢで固定されるようになっている。この閉塞板３０は、下部閉塞容器２９の上端開口部を所定の径まで同軸状に縮径するようになっている。そして、閉塞板３０の内周縁部から、吊持具３１が垂設されるようになっている。
【００４７】
吊持具３１は、図２に示すように、例えばステンレス鋼等の耐熱金属によって一体的に形成されたものであり、閉塞板３０の内周縁部の上面にクランプＣおよびボルトＢで固定される円環状のフランジ３１ａと、このフランジ３１ａの内周縁部から下方に垂下する円筒状の周壁部３１ｂと、この周壁部３１ｂの下端内周部から内方に円環状に突出する係止凸部３１ｃとによって形成されている。そして、この係止凸部３１ｃからは、耐熱容器３２が垂設されている。
【００４８】
耐熱容器３２は、例えばアルミナの耐熱セラミクスによって一体に形成されたものであり、上記係止凸部３１ｃ上に同軸状に係止するフランジ３２ａと、このフランジ３２ａの内周縁部から下方に垂下する円筒状の周壁部３２ｂと、この周壁部３２ｂの下端開口部を閉塞する底面部３２ｃとによって形成されている。
【００４９】
そして、耐熱容器３２内には、その下方位置に例えばアルミナファイバーの断熱材で形成された断熱容器３３が設けられ、この断熱容器３３上に同じくアルミナファイバーの断熱材で形成された断熱円筒３４が設けられている。
【００５０】
上記るつぼ２２は、断熱容器３３と断熱円筒３４とで構成された容器の底部に設置されるようになっている。このるつぼ２２は、例えばカーボンによって容器状に形成されたものであり、後述するるつぼ用熱電対３８の密着によって、温度が確実に測定されるようになっている。
【００５１】
また、るつぼ２２には、その上端開口部にライザノズル２４の下端部が嵌合するようになっている。
【００５２】
ライザノズル２４は、円筒状に長く形成されたノズル部２４ｂと、このノズル部２４ｂの下端部に形成されたフランジ部２４ｃとを備えている。
また、ライザノズル２４は、その下端部がるつぼ２２の上端開口部を閉塞した状態において、ノズル部２４ｂの上端部が断熱円筒３４の上端から所定量突出するような長さに形成されている。
【００５３】
ノズル部２４ｂと断熱円筒３４との間には、ノズル部２４ｂの外周面および断熱円筒３４の内周面に嵌合するように、蒸留用断熱材３７が設けられている。この蒸留用断熱材３７は、例えばカーボンファイバによって円環状に形成されたものであり、ライザノズル２４のフランジ部２４ｃ上に載置されている。そして、蒸留用断熱材３７の上端面は、断熱円筒３４の上端面に対して一段低く形成されているとともに、コレクタ２５１の載置面になっている。
【００５４】
また、断熱円筒３４の内周面には、その上端からるつぼ２２に達するるつぼ用熱電対（温度検出手段）３８の挿入溝３８ａが形成されている。るつぼ用熱電対３８は、るつぼ２２の外周部に密着して当該るつぼ２２の温度を確実に測定するようになっている。
【００５５】
高周波誘導加熱コイル２３は、図１に示すように、閉塞板３０にボルトＢで固定されたブラケット３９によって保持されるようになっており、これにより耐熱容器３２の周囲にあって、るつぼ２２の周囲を囲む位置に設けられている。この高周波誘導加熱コイル２３は、るつぼ２２を加熱することによって、当該るつぼ２２内の金属を昇温させるようになっている。また、高周波誘導加熱コイル２３は、閉塞板３０を介して導入された高周波導入端子２３ａ、２３ｂに接続されている。
【００５６】
コンデンサ２５は、図１〜図３に示すように、ライザノズル２４のノズル部２４ｂの上端開口部から上方に噴出する蒸発した金属等の不純物を受け入れる受容器２５２と、この受容器２５２を冷却するコンデンサ冷却手段２５３とを備えた構成になっている。
受容器２５２は、例えばステンレス鋼のような耐熱性を有する金属で一体に形成されたものであり、円筒状の周面部２５２ａと、この周面部２５２ａの上端開口部を閉塞する頂面部２５２ｂとを備え、その下端開口部をコレクタ２５１の上端開口部に合わせた状態で、当該コレクタ２５１上に設置されている。
【００５７】
また、受容器２５２には、その頂面部２５２ｂの中央部に形成されたボス部にコンデンサ用熱電対（温度検出手段）２５６の挿入孔２５２ｃが形成されているとともに、そのボス部の周囲の位置に受容器２５２の内外を通じる貫通孔２５２ｄが形成されている。そして、頂面部２５２ｂの内側には、貫通孔２５２ｄへの迂回流路を構成するべく内側バッフル板２５４が設けられている。
【００５８】
この内側バッフル板２５４は、例えばステンレス鋼のような耐熱性を有する金属で一体に形成されたものであり、中央ボス部２５４ａから周面部２５２ａに近接するように広がる円板２５４ｂを備えている。そして、内側バッフル板２５４は、その中央ボス部２５４ａが頂面部２５２ｂの中央部に固定されるようになっている。また、中央ボス部２５４ａには、上記挿入孔２５２ｃに連通する有底の熱電対挿入孔２５４ｄが形成されている。すなわち、挿入孔２５４ｄ内に差し込まれるコンデンサ用熱電対２５６によって、コンデンサ２５内の温度が検出されるようになっている。
【００５９】
また、受容器２５２には頂面部２５２ｂおよび周面部２５２ａに密着するようにして、コンデンサ冷却手段２５３が設けられており、受容器２５２とコンデンサ冷却手段２５３との間の熱の伝達性の向上が図られている。
【００６０】
コンデンサ冷却手段２５３は、図１〜図３に示すように、冷却媒体として冷却ガスを通すことによって受容器２５２を冷却するようになっている。このコンデンサ冷却手段２５３は、内部に設置され、受容器２５２側から突出する冷却フィンによって、受容器２５２に対する冷却効果が高められるようになっている。また、冷却ガスとしては、アルゴン等の不活性ガスや空気等が用いられる。なお、コンデンサ冷却手段２５３は、上記受容器２５２の頂面部２５２ｂに設けられたボス部、挿通孔２５２ｃ、貫通孔２５２ｄを避けるような形状に形成されている。
【００６１】
コレクタ２５１は、例えばステンレス鋼のような耐熱性を有する金属で一体に形成されたものであり、受容器２５２の周面部２５２ａの下端に対応する位置から下方に延在するように形成された大径筒部２５１ａと、ライザノズル２４のノズル部２４ｂの上端部外周面に嵌合する小径筒部２５１ｂと、大径筒部２５１ａと小径筒部２５１ｂとの間の下端開口部を閉塞する底部２５１ｃとを備えている。
【００６２】
また、大径筒部２５１ａを貫通して小径筒部２５１ｂに達するように熱電対案内管２５１ｄが設けられている。熱電対案内管２５１ｄは、図示しないノズル用熱電対（温度検出手段）の先端部を小径筒部２５１ｂに当接する位置まで案内することによって、ノズル部２４ｂの上端部の温度の検出を可能にしている。
【００６３】
コンデンサ２５の受容器２５２およびコレクタ２５１は、それぞれの下端開口部と上端開口部とを合わせることによって、ライザノズル２４から噴出する金属等の不純物を捕集する捕集容器を構成するようになっている。そして、この捕集容器を所定の間隔をおいて囲むように上部閉塞容器４０が設けられている。
【００６４】
上部閉塞容器４０は、図１および図３に示すように、例えばステンレス鋼のような耐熱性を有する金属で一体的に形成されたものであり、円筒状の周面部４１と、この周面部４１の上端開口部を閉塞する頂面部４２と、周面部４１の外周面に沿って円環状に突出するフランジ４３と、周面部４１の下端部に設けられたシール部４４とを備えている。フランジ４３は、周面部４１における頂面部４２の近傍に設けられている。そして、上部閉塞容器４０は、そのフランジ４３を、吊持具３１のフランジ３１ａ上に載置してボルトＢで固定した状態において、シール部４４の下面が耐熱容器３２のフランジ３２ａの上面に当接するようになっている。
【００６５】
周面部４１におけるフランジ４３の上側の部分および頂面部４２は、冷却媒体としての冷却ガスを通じる冷却部４１ａ、４２ａが一体的に構成されたものとなっている。冷却ガスとしては、アルゴン等の不活性ガスや空気等が用いられる。
【００６６】
また、上部閉塞容器４０の頂面部４２の内側には、図１および図３に示すように、受容器２５２の頂面部２５２ｂの上側であって、貫通孔２５２に対応する位置に配置されているとともに、コンデンサ冷却手段２５３の上面と同様な広がりを有する円板状の外側バッフル板４５が設けられている。この外側バッフル板４５は、上部閉塞容器４０の頂面部４２に対しても、コンデンサ冷却手段２５３に対しても所定の間隔をおいて設けられており、貫通孔２５２ｄからの噴出体が上部閉塞容器４０の頂面部４２に直接当たるのを防止するとともに、受容器２５２やコンデンサ冷却手段２５３からの放射熱が当該頂面部４２に直接当たるのを防止するようになっている。
【００６７】
また、上部閉塞容器４０の頂面部４２には、その中央部にボス部４２ｂが設けられており、このボス部４２ｂを介して上記コンデンサ用熱電対２５６を取り付けるための継ぎ手４６が設けられている。さらに、頂面部４２は、るつぼ用熱電対３８が挿入可能に構成されているとともに、コンデンサ冷却手段２５３に冷却ガスを供給する配管４２ｄが挿入可能に構成されている。
【００６８】
一方、上記頂面部４２のボス部４２ｂには、図４〜図６に示すように、上記コンデンサ用熱電対２５６を設置するための継ぎ手４６に代えて、サンプリング装置５０を設置するための継ぎ手部５１が取り付けられるようになっている。
【００６９】
サンプリング装置５０は、上記継ぎ手部５１と、この継ぎ手部５１内を摺動自在に挿通するガイドパイプ５２と、このガイドパイプ５２の下端部に着脱自在に設けられた石英ガラス管５３と、ガイドパイプ５２を上下方向に駆動するリンク機構５４とを備えている。ガイドパイプ５２の上端部は、図示しない切替弁等を介して真空ポンプ側に接続されている。
【００７０】
リンク機構５４は、図６に示すように、上部閉塞容器４０の頂面部４２に固定された支点部材５５と、一端部が支点部材５５の上端部にピン５４ａを介して回動自在に連結された中間部材５６と、先端部がガイドパイプ５２にピン５４ｂを介して回動自在に連結され、中間部が中間部材５６の他端部にピン５４ｃを介して回転自在に連結されたアーム５７とを備えている。アーム５７は、その基端部が把持部５７ａとなっており、当該把持部５７ａを上下動させることにより、ガイドパイプ５２および石英ガラス管５３を上下方向に駆動するようになっている。
【００７１】
また、上部閉塞容器４０の頂面部４２にサンプリング装置５０を設置した際には、図４および図５に示すように、コンデンサ２５の受容器２５２およびコレクタ２５１を取り外して、その代わりに熱遮蔽手段６０を設けることになる。さらに、蒸留用断熱材３７をサンプリング用断熱材３７１に取り換えることにより、断熱円筒３４およびサンプリング用断熱材３７１の各上端面を面一状にする。
【００７２】
熱遮蔽手段６０は、最上位置の蒸留用断熱材３７の上面に載置される基台部６１と、この基台部６１から上方に突設された少なくとも３本の支柱部６２と、この支柱部６２に固定された遮蔽板６３とを備えている。基台部６１の上面は、サンプリング用断熱材３７１等の上端面と平行になるように形成されている。各遮蔽板６３は、円板状に形成されたものが基台部６１の上面に平行に３枚設けられている。
【００７３】
また、下部閉塞容器２９は、上部閉塞容器４０におけるフランジ４３より下側の部分を、閉塞板３０およびフランジ３１ａと共同して覆うようになっている。また、ウエル部２７ｂは、下部閉塞容器２９のフランジ２９ａより下側の部分を覆うようになっている。すなわち、ウエル部２７ｂは、上部閉塞容器４０におけるほぼフランジ４３の位置より下側の部分を収納する大きさになっている。したがって、グローブボックス２７内には、金属蒸留装置２６における上部閉塞容器４０のフランジ４３より上の部分のみが突出した状態になる。
【００７４】
上記のように構成された金属蒸留精製設備２１において、使用済核燃料を粗精製した後の金属をるつぼ２２内に投入するには、まず上部閉塞容器４０を吊持具３１のフランジ３１ａから取り外す。この際、コンデンサ冷却手段２５３も上部閉塞容器４０と一緒に受容器２５２から取り外されることになる。それから、受容器２５２およびコレクタ２５１を取り外す。
【００７５】
この状態で、ライザノズル２４を引き上げると、ライザノズル２４とともに蒸留用断熱材３７が引き上げられるので、るつぼ２２の上端部が開口した状態になる。
【００７６】
そこで、上記粗精製した金属をるつぼ２２内に投入した後、今度は上記とは逆の手順で、ライザノズル２４、蒸留用断熱材３７、コレクタ２５１、受容器２５２および上部閉塞容器４０を取り付ける。
【００７７】
そして、グローブボックス２７内、ウエル部２７ｂ内、下部閉塞容器２９内、上部閉塞容器４０内をアルゴンガスで置換して所定の圧力まで真空引きする。この場合、例えば、グローブボックス２７内およびウエル部２７ｂ内の圧力を例えば５Ｔｏｒｒ（ｍｍＨｇ）とした場合には、下部閉塞容器２９内を７Ｔｏｒｒ、上部閉塞容器４０内を９Ｔｏｒｒというように、金属蒸留装置２６の内から外に向けて順次圧力が高くなるようにする。なお、グローブボックス２７内の圧力は、約１Ｔｏｒｒまで低下させることが可能である。
【００７８】
このようにして、低圧のアルゴンガスの雰囲気に設定した後に、高周波誘導加熱コイル２３に電力を投入して、るつぼ２２を加熱する。これにより、るつぼ２２内の金属が溶融し、不純物としてのＣｄ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ等が蒸発して、ライザノズル２４からコンデンサ２５の受容器２５２内に噴出する。ライザノズル２４からの噴出物は、コンデンサ冷却手段２５３によって冷却された受容器２５２内で凝縮してコレクタ２５１内に蓄積されることになる。
【００７９】
そして、上記のように不純物が蒸発することによって、るつぼ２２内には、純度の高いＵ、Ｐｕが残ることになる。
【００８０】
そこで、高周波誘導加熱コイル２３への電力の供給を絶った後、上部閉塞容器４０、受容器２５２、コレクタ２５１等が所定の温度まで低下してから、上部閉塞容器４０を取り外し、受容器２５２、コレクタ２５１および蒸留用断熱材３７に代えて、熱遮蔽手段６０およびサンプリング用断熱材３７１を設置する。また、コンデンサ用熱電対２５６に代えてサンプリング装置５０を取り付けた上部閉塞容器４０を吊持具３１に設置する。
【００８１】
そして、高周波誘導加熱コイル２３に電力を供給して、るつぼ２２内の金属の温度を所定の温度まで上昇させた後、アーム５７を操作して、石英ガラス管５３をるつぼ２２内の溶融金属内に差し込む。そして、石英ガラス管５３内をるつぼ２２内より若干低圧になるように真空引きするか、るつぼ２２内の圧力を石英ガラス管５３内より若干高めにすることによって、石英ガラス管５３内に金属を注入させる。そして、アーム５７を操作して、石英ガラス管５３を溶融金属内から引き上げる。
【００８２】
その後、高周波誘導加熱コイル２３への電力の供給を絶ち、上部閉塞容器４０が所定の温度まで低下した後に、上部閉塞容器４０を取り外して、石英ガラス管５３をガイドパイプ５２から取り外す。これにより、精製した金属の純度を検査する。
【００８３】
上記のように構成された金属蒸留精製設備２１によれば、グローブボックス２７の底板２７ａにウエル部２７ｂが設けられ、このウエル部２７ｂが金属蒸留装置２６における上部閉塞容器４０のほぼフランジ４３より下側の部分を収納するようになっているので、金属蒸留装置２６がグローブボックス２７内に突出する量を極力低減することができる。したがって、グローブボックス２７内の作業空間を広くとることができる。
【００８４】
また、コンデンサ２５やコレクタ２５１等をグローブボックス２７におけるほぼ底板２７ａの位置から上方に引き出すことができるので、従来例で示したようなベルジャを上方に引き上げるための空間や、当該ベルジャを吊り上げる装置のための空間をグローブボックス２７内に設ける必要がなくなる。したがって、グローブボックス２７の小型化を図ることができる。
【００８５】
さらに、ウエル部２７ｂを画成する周壁部２７ｃの外周面に沿ってウエル部冷却手段２８を設けているので、るつぼ２２や高周波誘導加熱コイル２３自体等の加熱によりウエル部２７ｂ内の温度が上昇しても、これによってウエル部２７ｂの周壁部２７ｃが高温になるのを防止することができる。したがって、高温のウエル部２７ｂの周壁部２７ｃに作業員が触れるのを防止することができる。
【００８６】
しかも、ウエル部冷却手段２８によって、ウエル部２７ｂ内および下部閉塞容器２９内も冷却することができるので、高周波誘導加熱コイル２３のジュール熱による溶損を極力抑えることができる。したがって、高周波誘導加熱コイル２３の負荷率を高めることができるので、金属の精製能力の向上を図ることができる。
【００８７】
また、ウエル部冷却手段２８の冷却媒体として水を用いているので、ウエル部２７ｂの冷却効率の向上を図ることができる。したがって、この点からも金属の精製能力の向上を図ることができる。
さらに、冷却水はウエル部２７ｂの外側を流れることから、ＵやＰｕの臨界質量を多くとることができる。したがって、ＵおよびＰｕの処理能力の向上を図ることができる。しかも、冷却水がウエル部冷却手段２８から漏れたとしても、その漏水がグローブボックス２７内に侵入することがない。したがって、グローブボックス２７内のアルゴンガスの雰囲気が損なわれるのを確実に防止することができる。
【００８８】
一方、コンデンサ２５の受容器２５２にコンデンサ冷却手段２５３を設けているので、蒸発した金属等の不純物を積極的に冷却して凝縮させることができる。したがって、金属の精製能力の向上を図ることができる。また、凝縮により圧力の低減を図ることができるので、蒸発した金属等の不純物が受容器２５２とコレクタ２５１とからなる捕集容器から外へ排出されるのを極力防止できる。
【００８９】
そして、受容器２５２の頂面部２５２ｂに貫通孔２５２ｄを設けていることから、上記捕集容器内の圧力上昇を抑制することができる。しかも、蒸発した金属等の不純物が噴出する箇所が貫通孔２５２ｄに集中することになるので、その噴出物の処理が容易になる。
ただし、受容器２５２における頂面部２５２ｂの内側に内側バッフル板２５４を設けているので、上記不純物の冷却を促進することかでき、当該不純物が貫通孔２５２ｄから噴出する量を激減させることができる。
【００９０】
また、貫通孔２５２ｄから不純物が噴出したとしても、その周囲を上部閉塞容器４０で囲んでいるので、当該不純物がグローブボックス２７に流出するのを防止することができる。しかも、上部閉塞容器４０内における頂面部４２の内側に、外側バッフル板４５が設けられているので、貫通孔２５２ｄから不純物が噴出したとしても、その噴出物を外側バッフル板４５に当てて、その場に落下させ、上部閉塞容器４０内の全体に飛散するのを防止することができる。
【００９１】
またさらに、貫通孔２５２ｄから噴出する高温の不純物やガスが上部閉塞容器４０の頂面部４２に直接当たるのを防止することができるので、当該頂面部４２の温度が上昇するのを抑えることができる。
【００９２】
しかも、周面部４１のフランジ４３より上側の部分および頂面部４２に冷却部４１ａ、４２ａを設けているので、グローブボックス２７内に露出する部分が高温になるのを避けることができる。これによって、グローブボックス２７内の温度が上昇するのを防止することができるとともに、例えばグローブボックス２７内において、高温となった上部閉塞容器４０に作業者が触れるのを防止することができる。
【００９３】
また、ライザノズル２４におけるノズル部２４ｂの上端部の温度を、熱電対案内管２５１ｄに挿入されたノズル用熱電対によって検出することができるので、上記金属の精製を安定的に行うことができる。すなわち、ノズル部２４ｂの上端部の温度を検出することによって、ノズル部２４ｂの上端部の温度が十分上昇したことを確認してから、るつぼ２２を不純物の沸点以上の温度まで上昇させることができる。したがって、ライザノズル２４の上端部に金属等の不純物が凝縮して詰まるのを防止することができるので、金属の精製を安定的に行うことができる。
【００９４】
さらに、上部閉塞容器４０の周面部４１から下側の部分を囲むように下部閉塞容器２９を設けているので、るつぼ２２とライザノズル２４との隙間等を介して漏れた不純物がさらに吊持具３１の係止凸部３１ｃと耐熱容器３２のフランジ３２ａとの間から漏れたとしても、それがさらに下部閉塞容器２９からウエル部２７ｂ側に漏れるのを防止することができる。すなわち、下部閉塞容器２９を含む金属蒸留装置２６からウエル部２７ｂやグローブボックス２側に不純物が漏れるのを確実に防止することができる。
【００９５】
そしてさらに、るつぼ２２内で精製されたＵ、Ｐｕの金属をサンプリングするためのサンプリング装置５０が上部閉塞容器４０に設置可能になっているので、上記金属を精製した直後に、同金属をサンプリングして、不純物の含有量等を検査することができる。
すなわち、サンプリング装置５０が上部閉塞容器４０に設置可能になっていない場合には、るつぼ２２内の精製後の金属を他のサンプリング装置に移して再度加熱して均質な状態（固体になると不均質になる）にしてから、サンプリングして検査をすることになるが、この発明では精製直後の溶融した金属をほぼそのままサンプリングすることができるので、サンプリング時間の短縮、エネルギ消費量の低減等を図ることができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜８に記載の発明によれば、グローブボックスの底板に、金属蒸留装置における少なくともるつぼおよび加熱ヒータを収納すべく下方に垂設させたウエル部を設けているので、金属蒸留装置がグローブボックス内に突出する量を極力低減することができる。したがって、グローブボックス内の作業空間を広くとることができる。
【００９７】
また、コンデンサやコレクタ等をグローブボックスにおけるほぼ底板の位置から上方に取り出すことができるので、従来例で示したようなベルジャを上方に引き上げるための空間や、当該ベルジャを吊り上げる装置のための空間が不要になる。したがって、グローブボックスの小型化を図ることができる。
【００９８】
さらに、ウエル部を画成する壁部に沿ってウエル部冷却手段を設けているので、るつぼや加熱ヒータ等によって高温になったウエル部に作業員が触れるのを防止することができる。
【００９９】
また、ウエル部冷却手段によって、ウエル部内も冷却することができるので、加熱ヒータとして例えば高周波誘導加熱コイルを用いた場合には、当該高周波誘導加熱コイルのジュール熱による溶損を極力抑えることができる。したがって、高周波誘導加熱コイルの負荷率を高めることができるので、金属の精製能力の向上を図ることができる。
【０１００】
そして、特に冷却媒体として水を用いた場合には、冷却効率の向上を図ることができるので、上記金属の精製能力をさらに高めることができる。また、冷却媒体として空気や不活性ガスを用いた場合には、例えばＵやＰｕの金属を精製処理する場合において、その臨界質量を多くとることができることから、その処理能力の向上を図ることができる。さらに、冷却媒体として不活性ガスを用いた場合には、当該冷却媒体がウエル部内に漏れたとしても、ウエル部およびグローブボックス内の不活性ガスの雰囲気を損うことがない。
【０１０１】
請求項２に記載のによればては、ウエル部冷却手段がウエル部の壁部の外周面に沿って設けられているので、当該ウエル部冷却手段に供給する冷却媒体としての例えば空気や水が漏れたとしても、これらの空気や水がウエル部やグローブボックス内に入ることがない。したがって、ウエル部やグローブボックス内の不活性ガスの雰囲気が損なわれるのを確実に防止することができる。
【０１０２】
請求項３に記載の発明によれば、コンデンサを、受容器と、この受容器の周面部および頂面部の外面に沿って配置されたガスの冷却媒体を用いたコンデンサ冷却手段とを備えたもので構成しているので、蒸発した金属等の不純物を積極的に冷却して凝縮することができる。したがって、金属の精製能力の向上を図ることができる。また、凝縮により圧力の低減を図ることができるので、蒸発した金属等の不純物がコンデンサの外へ排出されるのを極力防止できる。
【０１０３】
なお、上記冷却媒体のガスとしては、アルゴン等の不活性ガスや空気を用いることが可能である。そして、不活性ガスを用いた場合には、当該ガスが漏れたとしても、ウエル部やグローブボックス内等の不活性ガスの雰囲気を損うことがないという利点がある。
【０１０４】
請求項４に記載のによればては、受容器の頂面部に当該受容器の内外に通じる貫通孔を設けているので、コンデンサの受容器とコレクタとからなる捕集容器内の圧力上昇を抑制することができる。しかも、蒸発した金属等の不純物が噴出する箇所が貫通孔に集中するので、その噴出物の処理が容易になる。
ただし、受容器の頂面部の内側に、上記貫通孔への迂回流路を構成する内側バフッル板を設けているので、上記不純物の冷却を促進することかでき、当該貫通孔から噴出する不純物の量を激減させることができる。
そして、貫通孔から不純物が噴出したとしても、その周囲を上部閉塞容器で囲んでいるので、当該不純物がグローブボックス内に出るのを防止することができる。
【０１０５】
請求項５に記載の発によればは、上部閉塞容器の頂面部にガスの冷却媒体を通す冷却部を設け、上部閉塞容器の上記頂面部の内側であって、受容器の頂面部の貫通孔に対応する位置に、貫通孔からの噴出体が上部閉塞容器の頂面部に直接当たるのを防止する外側バッフル板を設けているので、貫通孔から蒸発した金属等の不純物が噴出したとしても、その噴出物を外側バッフル板に当てて、その場に落下させ、上部閉塞容器内の全体に飛散するのを防止することができる。
【０１０６】
また、貫通孔から噴出する高温の不純物やガスが上部閉塞容器の頂面部に直接当たるのを外側バッフル板によって防止することができるので、当該上部閉塞容器の頂面部の温度上昇を抑えることができる。
【０１０７】
しかも、上部閉塞容器の頂面部にガスの冷却媒体を通す冷却部を設けているので、グローブボックス内に露出する部分が高温になるのを避けることができる。これによって、グローブボックス内の温度上昇を避けることができるとともに、例えばグローブボックス内での作業者が高温の上部閉塞容器の頂面部に触れるのを防止することができる。
なお、上記冷却媒体のガスとしては、アルゴン等の不活性ガスや空気を用いることが可能である。そして、不活性ガスを用いた場合には、当該ガスが漏れたとしても、ウエル部やグローブボックス内等の不活性ガスの雰囲気を損うことがないという利点がある。
【０１０８】
請求項６に記載によればいては、るつぼで蒸発した不純物をコンデンサに案内するライザノズルの上端部の温度を検出する温度検出手段を設けているので、金属の精製を安定的に行うことができる。
【０１０９】
請求項７に記載の発によればは、上部閉塞容器の周面部から下側の少なくとも上記るつぼおよび上記加熱ヒータを有する部分の周囲を囲む下部閉塞容器を設けているので、ウエル部の内側におけるるつぼ側の部分の気密性をさらに高めることができる。
【０１１０】
請求項８に記載の発によればは、るつぼ内の精製された金属をサンプリングするためのサンプリング装置が上部閉塞容器に備えられているので、目的する金属を精製した直後に、同金属をサンプリングして、不純物の含有量等を検査することができる。
すなわち、サンプリング装置が上部閉塞容器に設けられていない場合には、るつぼ内の精製後の金属を他のサンプリング装置に移して再度加熱して均質な状態（固体になると不均質になる）にしてから、サンプリングして検査をすることになるが、この発明では精製直後の溶融した金属をほぼそのままサンプリングすることができるので、サンプリング時間の短縮、エネルギ消費量の低減等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態として示した金属蒸留精製設備の断面図である。
【図２】同金属蒸留精製設備の要部断面図である。
【図３】同金属蒸留精製設備の他の要部断面図である。
【図４】同金属蒸留精製設備の上部閉塞容器にサンプリング装置を取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】同サンプリング装置を取り付けた状態の要部断面図である。
【図６】同サンプリング装置を取り付けた状態の他の要部断面図である。
【図７】上記金属蒸留精製設備におけるグローブボックスおよび金属蒸留装置を示す外観斜視図である。
【図８】従来例として示した金属蒸留精製設備の断面図である。
【符号の説明】
２１  金属蒸留精製設備
２２  るつぼ
２３  高周波誘導加熱コイル（加熱ヒータ）
２４  ライザノズル
２５  コンデンサ
２５１  コレクタ
２５１ｄ  熱電対案内管
２５２  受容器
２５２ａ  周面部
２５２ｂ  頂面部
２５２ｄ  貫通孔
２５３  コンデンサ冷却手段
２５４  内側バッフル板
２６  金属蒸留装置
２７  グローブボックス
２７ａ  底板
２７ｂ  ウエル部
２７ｃ  周壁部（壁部）
２８  ウエル部冷却手段
２９  下部閉塞容器
４０  上部閉塞容器
４１  周面部
４２  頂面部
４２ａ  冷却部
４５  外側バッフル板
５０  サンプリング装置
【図１】
2005069724.tif 000003
【図２】
2005069724.tif 000004
【図３】
2005069724.tif 000005
【図４】
2005069724.tif 000006
【図５】
2005069724.tif 000007
【図６】
2005069724.tif 000008
【図７】
2005069724.tif 000009
【図８】
2005069724.tif 000010