(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮蔽壁を貫通する延設管を介して遮蔽壁の外部から遮蔽壁内部の溶融炉本体にガラスカートリッジを供給するようにしているガラス溶融炉の原料供給装置であって、遮蔽壁の外部において延設管と平行で且つ延設管から偏心した軸を中心に回転する回転板と、該回転板を回転する回転駆動装置と、回転板周縁部の延設管と一致する少なくとも周方向の２ヶ所に形成した原料充填口と、回転板の外側面に接近して配置され延設管に一致した位置に小径のロッド挿入口を形成した遮蔽板と、ロッド挿入口に挿入して原料充填口内に充填されたガラスカートリッジを延設管内に押し込むための押込みロッドと、回転板の周縁に形成した案内溝と、該案内溝における原料充填口の近傍位置に形成したストッパ段部と、ストッパ段部近傍において案内溝から更に回転板の半径方向内側に形成した位置決め凹部と、案内溝に嵌合し且つ押し引き装置によって位置決め凹部に対して嵌脱するようにした位置決めピンと、を備えたことを特徴とするガラス溶融炉の原料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス溶融炉にガラスカートリッジを供給するためのガラス溶融炉の原料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力施設において発生する高放射性廃液は、高放射性廃液ガラス固化施設のガラス溶融炉によってガラス固化体として処理された後、放射性廃棄物保管施設に保管される。
【０００３】
上記のガラス固化施設においては、ガラス溶融炉の内部で原料ガラスを溶融させた溶融ガラスに放射性廃液を混入させ、この放射性廃液が混入した溶融ガラスを固化体容器に注入し、溶融ガラスを固化させることにより、ガラス固化体を形成している。
【０００４】
図５は、ガラス溶融炉の一例の概略を示したものであり、このガラス溶融炉は、溶融空間１を内部に形成するように耐火レンガによって構成された溶融炉本体２と、該溶融炉本体２の上部に設けてガラスを間接的に加熱する間接加熱器３と、端部が溶融空間１の下方に位置するように溶融炉本体２に設けられ且つ溶融空間１内の溶融ガラスＧに電流を通電してジュール加熱を行う直接通電電極１１と、溶融空間１の液位を検出する液位計４とを備えている。
【０００５】
溶融炉本体２の上部には、溶融空間１へガラス原料を供給するための原料供給管５と、溶融空間１へ廃液を供給するための廃液供給管６と、溶融空間１において発生した排ガスをガス処理設備１２へ送給するための排気管７とが設けられている。ガス処理設備１２は、排気管７を介して排ガスを吸引することにより、溶融炉本体２内の溶融空間１を負圧に維持して汚染した排ガスが溶融炉本体２外部に漏出しないようにしている。
【０００６】
溶融炉本体２の下部には、廃液が混入した溶融ガラスＧを溶融空間１から流下させて固化体容器（図示せず）へ充填するための流下ノズル８が設けられている。流下ノズル８の周囲には、該流下ノズル８を加熱するための誘導加熱コイル９が配置され、また、流下ノズル８の近傍には、該流下ノズル８に対して冷却空気を噴射するための冷却空気噴射管１０が配置されている。
【０００７】
誘導加熱コイル９によって流下ノズル８が昇温されていない状態では、該流下ノズル８内部でガラスが固化しているため、溶融炉本体２から外部への溶融ガラスＧの流下は行なわれない。また、誘導加熱コイル９によって流下ノズル８を溶融ガラスＧの融点以上に昇温させると、流下ノズル８の内部の固化していたガラスが溶融し、溶融炉本体２の内部の溶融ガラスＧが流下ノズル８を経て外部へ流下する。
【０００８】
更に、誘導加熱コイル９による流下ノズル８の加熱を中止したうえ、冷却空気噴射管１０から流下ノズル８に対して冷却空気を噴射すると、流下ノズル８の温度の低下に伴って流下ノズル８の内部でガラスが固化し、溶融炉本体２から外部への溶融ガラスＧの流下が停止する。
【０００９】
直接通電電極１１は、ガラスが溶融しない状態では電流が流れないために固体のガラスは加熱することができず、そのために、溶融炉本体２の起動時には、先ず間接加熱器３による輻射熱によってガラスを溶融させ、その後は溶融ガラスＧを直接通電電極１１の通電によって直接加熱するようにしている。
【００１０】
上記の溶融炉本体２において、間接加熱器３及び直接通電電極１１によって溶融加熱された溶融ガラスＧには、原料供給管５によりガラス原料が供給されると共に、廃液供給管６により廃液が供給されるが、この時、溶融空間１に微細粒子を含んだ排ガスが発生し、この排ガスは、排気管７を通ってガス処理設備１２に吸引され、処理される。
【００１１】
溶融炉本体２に供給するガラス原料は、ビーズ状に形成されたガラス粒１３と、ガラスファイバーを矩形に整形したガラスカートリッジ１４とからなっている。即ち、高温に加熱された溶融ガラスＧ上に単に廃液を供給しても、廃液は直ちに気化して排ガスになり、ガス処理設備１２でのガス処理量が増大するのみで、廃液中の放射性物質を効果的に溶融ガラスＧ内に溶け込ませて蒸し焼き状態に一体化させるという作用が低減されてしまう。
【００１２】
このために、ガラスファイバーにて整形したガラスカートリッジ１４を用い、このガラスカートリッジ１４に廃液を染み込ませた後に溶融炉本体２に供給することが考えられている。
【００１３】
このガラスカートリッジ１４は、廃液の汚染物質を溶融ガラスＧに溶け込ませるのに有効であるが、このガラスカートリッジ１４のみを溶融炉本体２に供給すると、ガラスカートリッジ１４の堆積によって断熱作用が生じてしまい、このためにガラスの温度が低下して有効な加熱ができなくなってしまう。このために、ガラスカートリッジ１４に対して所定の割合でビーズ状のガラス粒１３を供給するようにしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ガラス粒１３を溶融炉本体２に供給するには、傾斜した供給管を設けると、供給管内を転がって落下供給されるので、容易に供給できる。
【００１５】
しかし、前記したガラスカートリッジ１４は、傾斜した供給管内を転がして供給することができない。また図５のように鉛直方向に直線状に延びて図示しない遮蔽壁を貫通する原料供給管５によってガラス原料を供給しようとすると、原料供給管５を通して放射線が遮蔽壁の外部に漏洩、放射されてしまう問題がある。この問題に対処するためには、遮蔽壁内部で原料供給管５を折曲げることが有効であるが、このように折曲げた原料供給管を通してガラスカートリッジ１４を溶融炉本体２内に供給するには特別な供給装置が必要となる。
【００１６】
本発明はこうした課題に鑑みてなしたもので、遮蔽壁外部への放射線の漏洩を防止でき、簡単な装置にて遮蔽壁の外部から溶融炉本体にガラスカートリッジを確実に供給できるようにしたガラス溶融炉の原料供給装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、遮蔽壁を貫通する延設管を介して遮蔽壁の外部から遮蔽壁内部の溶融炉本体にガラスカートリッジを供給するようにしているガラス溶融炉の原料供給装置であって、遮蔽壁の外部において延設管と平行で且つ延設管から偏心した軸を中心に回転する回転板と、該回転板を回転する回転駆動装置と、回転板周縁部の延設管と一致する少なくとも周方向の２ヶ所に形成した原料充填口と、回転板の外側面に接近して配置され延設管に一致した位置に小径のロッド挿入口を形成した遮蔽板と、ロッド挿入口に挿入して原料充填口内に充填されたガラスカートリッジを延設管内に押し込むための押込みロッドと、回転板の周縁に形成した案内溝と、該案内溝における原料充填口の近傍位置に形成したストッパ段部と、ストッパ段部近傍において案内溝から更に回転板の半径方向内側に形成した位置決め凹部と、案内溝に嵌合し且つ押し引き装置によって位置決め凹部に対して嵌脱するようにした位置決めピンと、を備えたことを特徴とするガラス溶融炉の原料供給装置、に係るものである。
【００１８】
上記手段によれば、簡単な構成にて延設管にガラスカートリッジを押し込む作業を能率的に行える。
【００１９】
延設管に対して偏心して回転し得る回転板に原料充填口を設け、回転板のストッパ段部を位置決めピンに当接させることにより、延設管と原料充填口が一致するように回転板の位置決めを行うようにしているので、ギヤ歯及びピニオンの摩耗があっても、回転板の位置決めを常に精度良く行うことができる。
【００２０】
また、原料供給管に対して直角方向に曲った延設管は放射線の漏出を低下させることができ、更に回転板の外側に遮蔽板を設けているので、遮蔽壁外部への放射線の漏出を更に低減することができる。
【００２１】
一方、ガラスカートリッジ供給機によるガラスカートリッジの供給を行わない場合には、回転板を回転させて、回転板により延設管の端部を閉塞しておくと、放射線の漏出を低減できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００２３】
図１は本発明のガラス溶融炉の原料供給装置の概略例を示す切断側面図であり、図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００２４】
図１に示すように、溶融炉本体２における溶融空間１の上部に、鉛直方向に所要の長さで延びた原料供給管５が設けられており、該原料供給管５の途中に、横方向に直角に延びて遮蔽壁１５を貫通する延設管１６が設けられている。更に、延設管１６の途中には、廃液供給管１７が接続されている。
【００２５】
遮蔽壁１５の外部には、前記延設管１６にガラスカートリッジ１４を供給するガラスカートリッジ供給機１８が設けられている。
【００２６】
ガラスカートリッジ供給機１８は、図１及び図２に示すように、遮蔽壁１５の外部に固定枠１９を設け、該固定枠１９に、延設管１６と平行で且つ延設管１６から偏心した軸２０を中心に回転する回転板２１を、ガイドローラ２２を介して回転可能に設けている。図示の例では回転板２１の軸２０が延設管１６の下部に位置するように偏心している。
【００２７】
また、回転板２１の外周にギヤ歯２３を形成し、該ギヤ歯２３に噛合するピニオン２４を備えたモータなどからなる回転駆動装置２５を固定枠１９に設けている。
【００２８】
回転板２１には、その周縁部における延設管１６と一致する少なくとも周方向の２ヶ所に、延設管１６の内径と同一の口径を有する原料充填口２６ａ，２６ｂを形成している。原料充填口２６ａ，２６ｂには、図１に示すように例えば４個のガラスカートリッジ１４を充填できるようになっている。
【００２９】
更に、固定枠１９の上部には、回転板２１の上部外側面に接近し、且つ延設管１６に一致した位置に小径のロッド挿入口２７が形成された遮蔽板２８を固定している。図１中２９は、ロッド挿入口２７に挿入して前記原料充填口２６ａ，２６ｂ内に充填されたガラスカートリッジ１４を延設管１６内に押し込むための押込みロッドである。
【００３０】
回転板２１の周縁部には、１８０゜の範囲より少し大きな角度範囲で案内溝３０が形成されており、該案内溝３０における原料充填口２６ａ，２６ｂの近傍位置には案内溝３０が存在しないストッパ段部３１ａ，３１ｂが形成されている。更に、ストッパ段部３１ａ，３１ｂの近傍には、案内溝３０から更に回転板２１の半径方向内側に位置決め凹部３２ａ，３２ｂが形成されている。
【００３１】
また、固定枠１９には、案内溝３０に嵌合し、且つ押し引き装置３３によって位置決め凹部３２ａ，３２ｂに対して嵌脱を行うようにした位置決めピン３４を設けている。
【００３２】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００３３】
図１では、４個のガラスカートリッジ１４が充填された回転板２１の原料充填口２６ａが、延設管１６の前面位置に位置しており、他方の原料充填口２６ｂは下部に位置している。
【００３４】
この状態では、図３に示すように押し引き装置３３の押し操作によって位置決めピン３４がストッパ段部３１ａに当接して位置決め凹部３２ｂに嵌合した状態になっており、回転板２１の回転が固定されている。
【００３５】
この状態で、図１の押込みロッド２９を遮蔽板２８のロッド挿入口２７に挿入して原料充填口２６ａに充填されているガラスカートリッジ１４を押すと、ガラスカートリッジ１４は延設管１６内に押し込まれる。この時、既に延設管１６内に充填されているガラスカートリッジ１４は、先端から１個ずつ原料供給管５に払い出されて溶融炉本体２内に落下供給される。このとき、延設管１６の上部に設けた廃液供給管１７により廃液を供給することにより、延設管１６内のガラスカートリッジ１４に廃液を染み込ませることができる。
【００３６】
また、原料充填口２６ａ内のガラスカートリッジ１４を延設管１６内に押し込む作業を行っている間に、下部の空の原料充填口２６ｂにガラスカートリッジ１４を充填する作業を行うことができる。
【００３７】
原料充填口２６ａ内のガラスカートリッジ１４のすべてを延設管１６内に押し込む作業が終了したら、図４に示すように、押し引き装置３３の引き操作によって位置決めピン３４を位置決め凹部３２ａから引き抜き、回転駆動装置２５を作動して回転板２１を矢印方向に回転させる。すると他方のストッパ段部３１ｂが位置決めピン３４に当接することにより回転板２１の回転が停止されるので、回転駆動装置２５の駆動を停止し、押し引き装置３３の押し操作によって位置決めピン３４を位置決め凹部３２ｂに嵌入させる。これにより原料充填口２６ｂが延設管１６に一致された状態となるので、再び押込みロッド２９によって原料充填口２６ｂ内のガラスカートリッジ１４を延設管１６内に押し込む操作を行う。この間、下方に位置している空の原料充填口２６ａに次のガラスカートリッジ１４を充填する。
【００３８】
上記したように、延設管１６に対して偏心して回転し得る回転板２１に原料充填口２６ａ，２６ｂを設け、回転板２１のストッパ段部３１ａ，３１ｂを位置決めピン３４に当接させることにより、延設管１６と原料充填口２６ａ又は原料充填口２６ｂが一致するように回転板２１の位置決めを行うようにしているので、ギヤ歯２３とピニオン２４の摩耗などがあっても、回転板２１の位置決めを常に精度良く行うことができる。また１つの原料充填口２６ａのガラスカートリッジ１４を延設管１６に押し込む作業を行っている間に、別の原料充填口２６ｂにガラスカートリッジ１４を充填する作業を実施できるので、能率的な作業が可能になる。
【００３９】
また、図１に示すように、原料供給管５に対して直角方向に延びる延設管１６を設けているので、溶融炉本体２からの放射線の漏出を低下させることができ、更に回転板２１の外側に遮蔽板２８を設けているので、遮蔽壁１５外部への放射線の漏出を更に低減することができる。またこの時、押込みロッド２９を常にロッド挿入口２７に挿入した状態にしておくと、放射線の漏出を更に低減できる。
【００４０】
一方、ガラスカートリッジ供給機１８によるガラスカートリッジ１４の供給を行わない場合には、図２に示すように回転板２１を回転させ、回転板２１によって延設管１６の端部を閉塞しておくことにより、放射線の漏出を低減することができる。
【００４１】
なお、本発明のガラス溶融炉の原料供給装置は、上述した実施の形態例のみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のガラス溶融炉の原料供給装置によれば、簡単な構成にて延設管にガラスカートリッジを押し込む作業を能率的に行える効果がある。
【００４３】
延設管に対して偏心して回転し得る回転板に原料充填口を設け、回転板のストッパ段部を位置決めピンに当接させることにより、延設管と原料充填口が一致するように回転板の位置決めを行うようにしているので、ギヤ歯及びピニオンの摩耗があっても、回転板の位置決めを常に精度良く行うことができる効果がある。
【００４４】
また、原料供給管に対して直角方向に曲った延設管は放射線の漏出を低下させることができ、更に回転板の外側に遮蔽板を設けているので、遮蔽壁外部への放射線の漏出を更に低減することができる効果がある。
【００４５】
一方、ガラスカートリッジ供給機によるガラスカートリッジの供給を行わない場合には、回転板を回転させて、回転板により延設管の端部を閉塞しておくと、放射線の漏出を低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概略例を示す切断側面図である。
【図２】図１をＩＩ方向から見たガラスカートリッジ供給機の正面図である。
【図３】図２のＡ部を拡大して示した作動説明図である。
【図４】図３とは異なる状態を示す作動説明図である。
【図５】従来のガラス溶融炉の概念を示す切断側面図である。
【符号の説明】
２  溶融炉本体
１４  ガラスカートリッジ
１５  遮蔽壁
１６  延設管
２０  軸
２１  回転板
２５  回転駆動装置
２６ａ        原料充填口
２６ｂ        原料充填口
２７  ロッド挿入口
２８  遮蔽板
２９ 押込みロッド
３０  案内溝
３１ａ        ストッパ段部
３１ｂ        ストッパ段部
３２ａ        位置決め凹部
３２ｂ        位置決め凹部
３３  押し引き装置
３４  位置決めピン
【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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