(57)【要約】【課題】スクリューフィーダのスクリューシャフトを遠隔操作で人出を介さずにトラフ外に容易に引き抜くことができると共に、残渣の飛散を防止できて除染を要しないガス化装置におけるスクリューフィーダのメンテナンス装置を提供する。【解決手段】トラフ２内にスクリューシャフト３を有するスクリューフィーダ４と、上記トラフ２内で移送される放射性廃棄物を熱分解する加熱部５とを備えたガス化装置１において、上記スクリューフィーダ４の長手方向の延長線上に配設され上記トラフ２内から引き抜かれたスクリューシャフト３を収容するトレー部１８と、該トレー部１８に沿って走行可能に設けられ上記トラフ２内から上記スクリューシャフト３を引き抜き、又はメンテナンス後もしくは交換後のスクリューシャフト３をトラフ２内に挿入するための駆動台車１９と、上記トレー部１８の底部に形成され上記スクリューシャフト３と一緒に上記トラフ２内から引き出された残渣を洗浄排水するための排水溝部２３とを備える。【選択図】図１
2012122888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラフ内にスクリューシャフトを有するスクリューフィーダと、上記トラフ内で移送される放射性廃棄物を熱分解する加熱部とを備えたガス化装置において、上記スクリューフィーダの長手方向の延長線上に配設され上記トラフ内から引き抜かれたスクリューシャフトを収容するトレー部と、該トレー部に沿って走行可能に設けられ上記トラフ内から上記スクリューシャフトを引き抜き、又はメンテナンス後もしくは交換後のスクリューシャフトをトラフ内に挿入するための駆動台車と、上記トレー部の底部に形成され上記スクリューシャフトと一緒に上記トラフ内から引き出された残渣を洗浄排水するための排水溝部とを備えたことを特徴とするガス化装置におけるスクリューフィーダのメンテナンス装置。
【請求項２】
上記駆動台車が、上記スクリューシャフトの端部に設けられた雌ねじ部または雄ねじ部いずれか一方に対していずれか他方を着脱可能に接続するためのフローティングシャフト構造の接続機構を有する請求項１記載のガス化装置におけるスクリューフィーダのメンテナンス装置。
【請求項３】
上記トレー部の底部には、上記スクリューシャフトを洗浄した残渣を含む排水を上記排水溝部から排出するためのドレーン配管を接続する排水口が設けられている請求項１又は２記載のガス化装置におけるスクリューフィーダのメンテナンス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物をガス化装置を構成するスクリューフィーダ内で熱分解してガス化し、熱分解後の残渣をスクリューフィーダ内のスクリューシャフトにより排出するようにしたガス化装置におけるスクリューフィーダの交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラント等からの放射性廃棄物は、例えば、ガス化装置（スチームリフォーマ装置）でガス化され、ガス分が無害化装置で処理した後大気に放出され、放射性廃棄物をガス化した際の残渣が残渣回収装置で回収される。処理対象物が放射性廃棄物であるため、人手による作業が制限され、ガス化装置は機械による遠隔操作による運用がなされるようにしている。
【０００３】
ガス化装置においては、放射性廃棄物が供給管からガス化装置を構成するスクリューフィーダのトラフ内に供給される。そして、トラフ内に供給された放射性廃棄物は、スクリューフィーダの周囲に設けられた加熱部である電気炉により加熱されてガス化され、ガス分が排ガス管から排気され、残渣がスクリューシャフトの回転に伴い残渣排出管から順次排出されて残渣回収装置で回収される。なお、このようなガス化装置と関連する先行技術としては、廃棄物処理装置の熱分解反応器が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０００３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ガス化装置を構成するスクリューフィーダは、スクリューシャフトの摩耗を生じるため、スクリューシャフトを定期的に交換する必要がある。スクリューシャフトの交換を行う場合、先ずトラフの一端を開放してスクリューシャフトにアイボルト等の治具をねじ込み、この治具にワイヤを連結してウインチ又はクレーン等で引っ張ることによりスクリューシャフトをトラフ外へ引き抜く必要があり、多くの手間がかかっていた。
【０００６】
また、処理対象物が放射性廃棄物であるため、その残渣の飛散対策も必要となる。特に、スクリューシャフトを引き抜く際に、トラフ内の残留残渣がトラフ外に引き出されて落下し、粉塵として舞い、治具やワイヤは、残渣の粉塵により汚染されるため、メンテナンスや交換の都度、除染する必要があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、スクリューフィーダのスクリューシャフトを遠隔操作で人手を介さずにトラフ外に容易に引き抜くことができると共に、残渣の粉塵の飛散を防止できて除染を要しないガス化装置におけるスクリューシャフトの交換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、トラフ内にスクリューシャフトを有するスクリューフィーダと、上記トラフ内で移送される放射性廃棄物を熱分解する加熱部とを備えたガス化装置において、上記スクリューフィーダの長手方向の延長線上に配設され上記トラフ内から引き抜かれたスクリューシャフトを収容するトレー部と、該トレー部に沿って走行可能に設けられ上記トラフ内から上記スクリューシャフトを引き抜き、又はメンテナンス後もしくは交換後のスクリューシャフトをトラフ内に挿入するための駆動台車と、上記トレー部の底部に形成され上記スクリューシャフトと一緒に上記トラフ内から引き出された残渣を洗浄排水するための排水溝部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記駆動台車が、上記スクリューシャフトの端部に設けられた雌ねじ部または雄ねじ部いずれか一方に対していずれか他方を着脱可能に接続するためのフローティングシャフト構造の接続機構を有することが好ましい。
【００１０】
上記トレー部の底部には、上記スクリューシャフトを洗浄した残渣を含む排水ないし廃液を上記排水溝部から排出するためのドレーン配管を接続する排水口が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スクリューフィーダのスクリューシャフトを遠隔操作で人手を介さずにトラフ外に容易に引き抜くことができると共に、残渣の粉塵の飛散を防止できて除染を要しない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るガス化装置におけるスクリューフィーダにおけるスクリューシャフトの交換装置を概略的を示す図である。
【図２】スクリューフィーダのトラフからスクリューシャフトを取り出した状態を概略的に示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】トレー部に沿って走行可能に設けられた駆動台車を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】スクリューシャフトと駆動台車を接続する接続部の構造を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。
【００１４】
図１ないし図２に示すように、ガス化装置（スチームリフォーマ装置）１は、低レベル放射性廃棄物の処理装置であり、水平の円筒状のトラフ２内にスクリューシャフト３を回転可能に有するスクリューフィーダ４と、上記トラフ２内を搬送される放射性廃棄物を熱分解する加熱部としての電気炉５とを備えている。また、上記スクリューフィーダ４は、トラフ２の外部に配設されてスクリューシャフト３を回転駆動するモータ６を有している。
【００１５】
上記トラフ２は、モータ６側の一端（開口端）（図１中の左側）を閉塞する第一蓋７と、トラフ２の他端（開口端）（図１中の右側）を閉塞する第二蓋８とを有し、これら第一蓋７及び第二蓋８はトラフ２に対してボルト（図示省略）で着脱自在に取付けられている。トラフ２には、放射性廃棄物を供給するための供給管９と、ガス分を排気するための排ガス管（図示省略）と、残渣を排出するための残渣排出管１０とが接続されている。上記モータ６は、スクリューシャフト３を比較的低速（１ｒｐｍ程度）で回転駆動させるものであり、油圧モータ或いは電動モータからなっている。
【００１６】
本実施形態では、スクリューシャフト（ガス化装置本体側シャフト）３とモータ６との間にスクリューシャフト３の位置決めを行う中間シャフト１１を設け、この中間シャフト１１のモータ側端部（一端部）はカップリング（モータカップリング）１２でモータ６と接続し、中間シャフト１１のトラフ側の端部は外部からトラフ２内まで延長して、スクリューシャフト３に図示しない連結機構を介して着脱自在に接続されている。
【００１７】
中間シャフト１１はカップリング１２からトラフ２内部までの長さとされている。中間シャフト１１はトラフ２外部にて軸受（本実施形態では、プランマブロック）１３で支持され、トラフ２における中間シャフト１１が貫通する部位は軸シール機構（図示省略）でシールされている。
【００１８】
スクリューシャフト３は、メンテナンスや交換のためにトラフ２から出し入れされる部位である。スクリューシャフト３は、トラフ２の長手方向に延出するシャフト部１４と、このシャフト部１４の長手方向に間隔を隔てて装着された一対のエンドプレート１５と、これら一対のエンドプレート１５間に位置させてシャフト部１４に装着されたスクリュー部１６とを有している。
【００１９】
上記連結機構は、スクリューシャフト３のモータ側端部に形成されたプラス形状の溝部と、中間シャフト１１のトラフ側端部に形成され、上記溝部に挿入されるマイナス形状の凸部とから構成される簡易キー連結機構である。上記ガス化装置１を構成するスクリューフィーダ３及び電気炉５は、第一架台１７に設けられている。
【００２０】
そして、上記ガス化装置１には、スクリューフィーダ３における摩耗したスクリューシャフト３を交換するための交換装置４５が設けられている。この交換装置４５は、ガス化装置におけるスクリューフィーダ４の長手方向の延長線上に、上記トラフ２内から引き抜かれたスクリューシャフト３を一時的に収容するためのトレー部１８を備えている。このトレー部１８には上記トラフ２内から上記スクリューシャフト３を引き抜き、又はメンテナンス後もしくは交換後のスクリューシャフトをトラフ２内に挿入するための駆動台車１９が設けられている。
【００２１】
上記トレー部１８は、上記スクリューフィーダ４と略同じ高さになるように第二架台２０に設けられている。また、トレー部１８は、図３の（ａ）ないし（ｂ）に示すようにスクリューシャフト３を少なくともその直径の半分の高さまで収容可能な深さを有する断面円弧状又は断面Ｕ字状等の樋状に形成されており、その両側縁部には長手方向に水平の側部フランジ部２１が設けられていると共に、トレー部１８の長手方向両端部には円弧状の端部フランジ部２２が設けられている。
【００２２】
上記トレー部１８の底部には上記スクリューシャフト３と一緒に上記トラス２内から引き出された残渣を洗浄排水するための断面Ｕ字状の排水溝部２３が設けられている。また、上記トレー部１８の底部には、上記残渣を含む排水を上記排水溝部２３から排出するためのドレーン配管２４を接続する排水口２５が設けられている。
【００２３】
上記駆動台車１９は、上記トレー部１８を囲繞する方形枠状のフレーム部２６と、このフレーム部２６に設けられたガイドローラ２７と、台車駆動手段２８とを備えている。上記フレーム部２６は、ボルト２９で着脱可能に連結された上部フレーム部２６ａと下部フレーム部２６ｂとからなり、その上部フレーム部２６ａには上記トレー部１８の両側の側部フランジ部２１の上面及び外側面に接して回転する上記ガイドローラ２７を構成する上部ローラ２７ａと側部ローラ２７ｂとが設けられている。本実施形態では、台車駆動手段２８として、ラック３０とピニオン３１及びそのピニオン３１を回転駆動するモータ（台車移動用モータ）３２が採用されている。上記ラック３０は、上記トレー部１８の外底部即ち溝部２３の外底部にその長手方向に沿って取付けられている。上記下部フレーム２６ｂには、上記ラック３０に歯合する上記ピニオン３１がブラケット３３を介して回転可能に取付けられていると共に、そのピニオン３１を正逆両方向に回転駆動可能なモータ３２が取付けられている。なお、下部フレーム部２６ｂには、上記ラック３０を露出させるためのスリット４４が設けられている。
【００２４】
一方、上記駆動台車１９は、上記スクリューシャフト３の端部に設けられた雌ねじ部３４に対して雄ネジ部３５を着脱可能に接続するためのフローティングシャフト構造の接続機構３６を有している。この接続機構３６は、図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように上部フレーム部２６ａの下部に接続ガイド３７を介して軸方向に摺動可能に且つ径方向に移動可能（偏心可能）に支持され先端に雄ねじ部３５を有するフローティングシャフト３８と、上記上部フレーム部２６ａの下部に設けられ上記フローティングシャフト３８を正逆方向に回転駆動するモータ（スクリュー接続用モータ）３９とを備えている。
【００２５】
上記フローティングシャフト３８は、先端に雌ねじ部３５を突設したシャフト部３８ａと、このシャフト部３８ａの後部フランジ部３８ｂを介して設けられ、前記スクリュー接続用モータ３９の回転軸に設けられたＴ字状の出力軸３９ａと軸方向にスライド可能に係合する係合溝３８ｃを有する連結部３８ｄとを備えている。上記接続ガイド３７は、上記雌ねじ部３４を有するスクリューシャフト３の端部３ａに係合する凹部４０と、上記フローティングシャフト３８のシャフト部３８ａを挿通する軸孔部４１とを軸方向の前後に備えている。なお、上記軸孔部４１の内面にはフローティングシャフト３８のシャフト部３８ａを軸方向に摺動可能に且つ径方向に移動可能に支持する潤滑性及び弾性を有する円筒状のスペーサ４２が設けられていることが好ましい。上記凹部４０は、上記スクリューシャフト３の端部３ａに係合し易いように端部３ａ側に向けてテーパ状に拡径していることが好ましい。また、上記雄ねじ部３５の先端部は、雌ねじ部３４に入り安いように先端側が縮径したテーパ状に形成されていることが好ましい。
【００２６】
次に、以上の構成からなるガス化装置１におけるスクリューシャフト３の交換装置４５の作用、すなわちスクリューフィーダ４のトラフ２内からスクリューシャフト３をトレー部１８上に抜き取り、一緒に引き出された残渣を洗浄排水する手順について説明する。先ず、上記トラフ２の端部を塞いでいる第二蓋８を取外し、駆動台車１９を上記トラフ２の端部まで前進移動させる。この時、フローティングシャフト３８は、図４の（ａ）に示すように雄ねじ部３５の先端部を接続ガイド３７の凹部４０内に若干突出させた状態にあり、この状態から駆動台車１９の前進により図４の（ｂ）に示すように接続ガイド３７の凹部４０がスクリューシャフト３の端部３ａに係合すると共に、雄ねじ部３５の先端部が雌ねじ部３４に進入し、雌ねじ部３４の軸心に合わせて雄ねじ部３５が調芯される。この時のフローティングシャフト３８の径方向への変位や傾きがスペーサ４２によって許容ないし吸収される。そして、この状態でフローティングシャフト３８をスクリュー接続用モータ３９の駆動で正方向に回転駆動すると、図４の（ｃ）に示すように雄ねじ部３５が雌ねじ部３４に螺合して結合され、駆動台車１９とスクリューシャフト３の接続が完了する。
【００２７】
次に、図２に示すように駆動台車１９をトレー部１８の先端側（図２の右端側）まで後退移動させることにより、トラフ２内からスクリューシャフト３をトレー部１８上に引き出す。その際にトラフ２内の残渣がスクリューシャフト３の移動に伴ってトレー部１８上に掻き出される。このようにスクリューシャフト３をトレー部１８上に引き出したなら、散水してスクリューシャフト３及びトレー部１８内を洗浄すればよい。これにより、残渣がトレー部１８の排水溝部２３内に集められ、この排水溝部２３から排水口２５及びドレーン配管２４を介して例えば残渣回収装置等の残渣回収部に排出される。その後、上記スクリューシャフトのメンテナンス又は交換が行われ、メンテナンス後又は交換後のスクリューシャフトが駆動台車１９によってトラフ２内に挿入される。
【００２８】
このように本実施形態のガス化装置１におけるスクリューシャフト３の交換装置４５によれば、ガス化装置１がトラフ２内にスクリューシャフト３を有するスクリューフィーダ４と、上記トラフ２内で移送される放射性廃棄物を熱分解する加熱部である電気炉５とを備え、上記交換装置４５が上記スクリューフィーダ４の長手方向の延長線上に配設され上記トラフ２内から引き抜かれたスクリューシャフト３を収容するトレー部１８と、該トレー部１８に沿って走行可能に設けられ上記トラフ２内から上記スクリューシャフト３を引き抜き、又はメンテナンス後もしくは交換後のスクリューシャフト３をトラフ２内に挿入するための駆動台車１９と、上記トレー部１８の底部に形成され上記スクリューシャフト３と一緒に上記トラフ２内から引き出された残渣を洗浄排水するための排水溝部２３とを備えているため、スクリューフィーダ４のスクリューシャフト３を遠隔操作で人手を介さずにトラフ２外に容易に引き出すことができると共に、残渣を洗浄排水することができ、残渣の粉塵の飛散を防止できて除染を要しない。
【００２９】
また、上記駆動台車１９が、上記スクリューシャフト３の端部３ａに設けられた雌ねじ部３４に対して雄ねじ部３５を着脱可能に接続するためのフローティングシャフト構造の接続機構３６を有しているため、駆動台車１９をスクリューシャフト３の端部に人手を介さずに遠隔操作で容易に接続することができる。
【００３０】
上記トレー部１８の底部には、上記スクリューシャフト３を洗浄した残渣を含む排水を上記排水溝部２３から排出するためのドレーン配管２４を接続する排水口２５が設けられているため、残渣を例えば残渣回収装置等の残渣回収部に容易に排出することができる。
【００３１】
図５は他の実施の形態を示す図である。図５の実施の形態において、図１の実施の形態と同一部分には同一の参照符号が付されている。図５の実施の形態では、駆動台車１９の駆動手段として、一対の油圧シリンダ４３が用いられている。一対の油圧シリンダ４３は駆動台車１９の左右に配置され、駆動台車１９の両側部に各油圧シリンダ４３のピストンロッド４３ａの端部が連結されている。トレー部１８の両側部には第二架台２０の一対の梁部２０ａ，２０ａが配設され、両梁部２０ａ，２０ａには所定の間隔（例えばピンスンロッド４３ａの伸縮ストローク、１２５５ｍｍ）で設けられたピン孔（図示省略）にピン（図示省略）を挿入して駆動台車１９又は油圧シリンダ４３の基部４３ｂを交互に固定するようになっている。
【００３２】
図５において、伸張状態の油圧シリンダ４３の基部４３ｂをピンで固定し、ピストンロッド４３ａを収縮させて駆動台車１９を移動させ、次に駆動台車１９をピンで固定したら、基部４３ｂのピンを抜き、ピストンロッド４３ａを伸張させて油圧シリンダ４３自体を移動させるという動作を複数回例えば４回繰り返す（(1)(2)(3)(4)参照）ことにより駆動台車１９を所定距離（例えば５０２０ｍｍ）移動することができるようになっている。図５の実施の形態によれば、図１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。例えば、トレー部には、トレー部上のスクリューシャフトに向けて散水する散水ノズルが配設されていても良い。また、スクリューシャフトの端部に雄ねじ部を設け、フローティングシャフトの端部に雌ねじ部を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  ガス化装置
２  トラフ
３  スクリューシャフト
４  スクリューフィーダ
５  加熱部（電気炉）
１８  トレー部
１９  駆動台車
２３  排水溝部
２４  ドレーン配管
２５  排水口
３４  雌ねじ部
３５  雄ねじ部
３６  接続機構
４５  交換装置
【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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