(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融材料を含有する溶融ポット下部への容器（２４）の係合のためのシールシステムであるとともに、前記容器のネック部と同軸に配置されたノズル（４０）を包囲するシェル（３０）を具備してなり、前記溶融ポットから前記容器内への材料の取出を可能とするシールシステムであって、
前記シェル（３０）は、前記ノズル（４０）に対する緊密連結手段、前記容器の前記ネック部の対応する係合表面を受容するための係合表面を有するベース（３２）、および、前記ノズルを包囲しかつ前記ベースに対して前記緊密連結手段を連結するとともに前記ノズルの前記軸に沿った前記シェルの伸縮を可能とする少なくとも１つのベローズ（３３、３４）を備え、
前記係合表面どうしの間へとガス流を導入するためのガス流導入手段が設けられ、このガス流導入手段により前記係合表面どうしの間へと導入されたガス流の一部が、前記ノズルに向けて導かれ、
前記ガス導入手段は、前記ガス流を圧縮ガスとして導入することを特徴とするシールシステム。
【請求項２】
前記ベース（３２）の前記係合表面は、ラビリンスシール（３５）を形成する少なくとも１つの溝を備えていることを特徴とする請求項１記載のシールシステム。
【請求項３】
前記ガス流導入手段は、前記ガス流を供給するために、前記ベース（３２）を貫通して形成された少なくとも１つの孔（３７）を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のシールシステム。
【請求項４】
前記緊密連結手段は、前記ノズルを包囲するディスク（３１）を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシールシステム。
【請求項５】
前記シェル（３０’）は、ただ１つだけのベローズ（３３）を有しており、前記ガス流は、前記ベース（３２）を貫通して形成された孔（３７）に接続されたフレキシブルパイプ（５５）により供給されることを特徴とする請求項３または４記載のシールシステム。
【請求項６】
前記シェル（３０）は、２つの同軸のベローズ（３３、３４）を有しており、前記ガス流は、これら２つのベローズ間を流通することにより供給されることを特徴とする請求項３または４記載のシールシステム。
【請求項７】
前記ノズルとこれに隣接するベローズ（３３）との間に第２ガス流を注入するための手段（４８）が設けられ、これにより、前記ノズルと前記容器ネック部との間のスペースのクリーニングを行うことが可能とされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のシールシステム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶融炉下部への容器係合のためのシールシステムに関するものである。さらに詳細には、本発明は、放射性溶融ガラスの容器内への注ぎ込みに適用される。
核燃料を再処理することにより、反応炉内で時を過ごした燃料エレメント内に存在する、ウラン、プルトニウム、および、分裂生成物が分離される。
ガラス製マトリクス内に所定数の放射性エレメントおよび特に分裂生成物を含有させるといったガラス化として公知のプロセスが、既に開発されている。
溶融炉は、溶融ポットと称されるものであって、誘導により加熱される金属容器によって構成されている。ガラスを得るために、ガラスフリットの溶融と分裂生成物の仮焼とが、同時に引き起こされる。そして、得られたガラスは、ステンレス鋼製の容器内に注ぎ込まれる。
このプロセスは、長期にわたって、高度に放射性を有する生成物を非常に安全に貯蔵し得るために、必要とされている。
この操作工程は、特にＭａｒｃｏｕｌｅ原子炉センター（ガラス化工程）において、また、最近ではＬａ  Ｈａｇｕｅの再処理プラントにおいて、広く使用され、開示され、行われている。
一般には、容器は、スラブにより、２つのレベルに仕切られている。上側においては、溶融ポットは、溶融炉内に配置されている。下側においては、容器は、ポットの取出孔に対して、縦方向に配置されている。スラブに設けられた開口により、抽出または取出を行うことができる。
装置は、溶融ガラスを厳密に閉じ込め得ることが必要である。その結果、とりわけ取出時において、周囲空気中への、また、容器外壁上への放射能の漏洩を防止することができる。放出されるすべてのガス、ダスト、および、粒子を、捕集し得ることが必要である。また、容器が空である時と、非常に高温のガラスで満たされている時と、の間に起こる温度上昇の効果に基づいた、容器の膨張を許容する必要がある。
この目標に対して、ＦＲ−２ ６１６ ０００においては、容器内への放射性溶融ガラスの取出を行い得る装置が提案されている。この装置は、装置の様々な部材と、取り出されるべきまたは抽出されるべき溶融ガラスの周囲の空気またはガスの抽気による動的封止と、の間に、静的なシールすなわち材料からなるシールを備えている。この装置は、図１に示されており、容器ネック部と取出ノズルとの間に、外部に対して開口する環状領域を形成している。この環状領域により、取出ガスおよびダストは、外部に漏洩することができる。この漏洩は、原則的には、空気の抽気により抑止される。しかしながら、抽気が十分に効果的でない場合には、放射性ガスおよびダストが、外部に漏洩し、容器外壁を汚染する可能性がある。本発明による動的シール装置においては、この欠点が克服される。
したがって、本発明は、溶融材料を含有する溶融ポット下部への容器の係合のための動的シール装置に関するものであるとともに、容器のネック部と同軸に配置されたノズルを包囲するシェルを具備してなり、溶融ポットから容器内への材料の取出を可能とする動的シール装置に関するものであって、シェルは、ノズルに対して緊密な連結をもたらすための手段、容器のネック部の対応する係合表面を受容するための係合表面を有するベース、および、ノズルを包囲しかつベースに対して緊密連結手段を連結するとともにノズルの軸に沿ったシェルの伸縮を可能とする少なくとも１つのベローズを備え、係合表面どうしの間へのガス流を導入するための手段が設けられ、この手段により、ノズルに向けてのガス流の一部の循環が可能とされていることを特徴としている。
ガス流導入手段は、ラビリンスシールを形成する少なくとも１つの溝を備えることができる。有利には、ノズルに対する漏れ流に圧力降下が起こることにより、ラビリンスシールにおいて、抽気ガスの外部への漏れに対抗する加圧が形成される。
本発明は、添付図面を参照した以下の非限定的な説明により、より良く理解され、また、他の利点および特徴点は、より明瞭となるであろう。
図１は、容器内への放射性溶融ガラスの取出を行い得る従来の装置を、取出軸に沿って示す縦断面図である。
図２は、本発明の第１実施形態を示すものであって、図１と同様の断面図であり、溶融ポット下部への容器の係合のための動的シールシステムが図示されている。
図３は、本発明の第２実施形態を示すものであって、図１と同様の断面図であり、溶融ポット下部への容器の係合のための動的シールシステムが図示されている。
図１は、ＦＲ−２ ６１６ ０００において開示された、従来技術を示している。この装置においては、分解可能なドーム１３により隔離された、２つの重なり合ったセルどうしの間において、溶融ガラスの移送を行うことができる。上側セルすなわちガラス化セル１は、溶融ポット２を備えている。下側セルすなわち取出セル３は、溶融ポットからくる放射性溶融ガラスを取り出して内部に収容することを意図された容器４を備えている。溶融ポットの下方に位置する水平コンクリートスラブ５には、開口６が形成されている。溶融ポット２、開口６、および、容器４は、取出軸と称される直立軸７回りに、全体として、組み上げられる。
放射性ガラスは、溶融ポット２内においては、液体状態にある。放射性ガラスは、ポットネック部８において障害をなすべきガラスを凝固させることにより、溶融ポット２内に保持されている。加熱器９がネック部周囲に配置されており、これにより、所望の時点においてプラグをなす凝固ガラスを軟化させて、溶融ポット内に保持されている溶融ガラスを、ネック部を通して流出させることができる。加熱器９は、ネック部８および凝固ガラスの加熱を可能とする中周波数エネルギー源（medium frequency energy source）に対して、図示しない接続手段により接続されている。隔離プレート１０は、コンクリートスラブ５に対して、溶融ポット２を隔離する。
コンクリートスラブの下方においては、スラブ開口６に対して直交して、キャスティング装置が配置されている。キャスティング装置は、上から順に、伸縮可能なシェル１１、分解可能なシェル１２、および、分解可能なドーム１３により構成されている。
伸縮可能なセル１１は、互いにスライド可能にかつ下側のものが上側のものの中に入り込み得るよう構成された、２つの相互貫入ボックスまたは缶により形成されている。２つの缶は、これら缶とともに一体とされた金属ベローズにより、相互連結されている。図示しない連結システムにより、２つの缶を移動させることができ、そして、伸縮可能なシェルは、コンクリートスラブの下部において、上側缶により固定される。
分解可能なシェル１２は、伸縮可能なシェル１１の下面に取り付けられる。シェル１２は、所定位置に配置され、分解可能なドーム１３を利用して保持される。シェル１２には、抽気ガス吸込システム１４が、接続されている。分解可能なシェルの中央部分は、溶融ガラスの放出ノズルを形成するために下方に延出されている。
分解可能なドームには、コイル状をなす内部チャンバが設けられている。この内部チャンバは、ドームを冷却するための水の循環を許容するためのものである。ドームには、また、チューブ４４を有する第２チャンバが設けられている。ここで、チューブ４４は、第２チャンバ内への空気の流入を可能としている。
この装置においては、溶融ポヅト２と分解可能なシェル１２の底部との間のシールが保証されている。しかしながら、容器４のネック部４７と、分解可能なシェル１２および分解可能なドーム１３と、の間において、環状領域が存在する。この環状領域により、取出ガスおよびダストは、外部に漏洩することができる。抽気システム１４による抽気が十分に効果的でない場合には、この部分において、ガスおよびダストが漏洩する可能性がある。
図２は、取出セル２３における容器２４を示している。伸縮可能なシェル５０の下部、および、分解可能なドーム６０は、概略的に示されている。
本発明のこの応用例においては、ノズル４０は、抽出または取出がそれに沿って起こる軸回りに回転可能な、金属部材である。ノズル４０の上部は、ディスク４３により構成されている。ディスク４３は、分解可能なドーム６０の中央オリフィス６１の段部４１上に載置されており、チューブ４５が延出されている。図示しない溶融ポットは、伸縮可能なシェル５０により構成されるダクトによって、ノズル４０に対して連通する取出チューブを備えている。
ノズル４０の上側オリフィスは、伸縮可能なシェル５０の下部表面を受容するために、円錐台の形状に拡径されている。伸縮可能なシェル５０の下部表面をなす周縁キャップ部が、ノズルの上側オリフィスの円錐台と接触することにより、ガラス化セルにおける漏れが阻止されている。
本発明においては、ノズル４０のチューブ４５は、シェル３０により包囲されている。ここで、シェル３０は、上側ディスク３１、下側ディスク３２、および、ノズルと同軸とされた２つのベローズすなわち内側ベローズ３３および外側ベローズ３４により形成されている。
シェル３０は、上側ディスク３１をノズルディスク４３の下部に固定することにより、ノズル４０に対して、密封状態に連結されている。したがって、上側ディスク３１は、孔６１内に配置されている。
下側ディスク３２は、所定のクリアランスをもって、ノズルチューブ４５を包囲している。ディスク３２の下部表面は、容器２４のネック部のリム２８に対して、平面に沿って、接触している。ディスク３２の下部表面には、この下部表面全体にわたってラビリンスシール３５を形成するよう、溝が形成されている。
空気などの気体の吹き込みは、ノズル４０のディスク４３や、シェルの上側ディスク３１および下側ディスク３２に形成された、様々な孔を介して行われる。図２に示すように、ディスク４３の孔４６は、ディスク３１の孔３６と連通しており、この孔３６は、ベローズ３３、３４間の環状スペースと連通している。下側ディスク３２においては、内径と外径との大まかに中央において、かつ、２つのベローズ３３、３４の間において、少なくとも１つの孔３７が形成されており、孔３７は、ラビリンスシール３５をなす１つまたは複数の溝と連通している。そして、孔４６内に吹き込まれた圧縮空気は、２つのベローズ３３、３４の間を循環し、下側ディスク３２の孔３７を挿通した後、ラビリンスシール３５に到達する。吹き込まれた空気流の一部は、取出軸に向けて導かれ、ノズルの内部に対して流れる。ノズルの内部においては、ノズル４０とガス抽気装置とを接続するダクト５３を介して、吹き込まれた空気流の一部が、抽気ガスまたは取出ガスと共に、抽気される。空気流の残部は、外部へと流れる。圧力降下のために、環状チャンバー内においては、ラビリンスシールにおいてわずかの加圧状態が得られており、抽気ガスの外部へのいかなる漏洩をも防止し得るよう、流れが分配されている。
この領域におけるいかなる汚染の発生をも阻止するために、圧縮空気（あるいは、他のクリーニングガス）を、同様に、内側ベローズ３３とノズルとの間に、吹き込むことができる。図２に示すように、チューブ４５近傍においてノズルディスク４３に形成された孔４８により、圧縮空気の注入を行うことができる。孔４８は、シェル３０の上側ディスク３１に形成された孔３８と連通している。吹き込まれた空気は、シェルの下側ディスク３２とノズルのチューブ４５との間に存在するクリアランスの結果として、容器３４のネック部を貫通し、内側ベローズ３３とノズルとの間に位置する環状領域内に流入する。
抽気ガス、ラビリンスシールに供給するための吹き込み空気、および、可能であればノズル４０の周囲のクリーニング用空気は、ダクト５３を介して吸い込まれ、フィルタリングされた後、適切な設備によって処理される。
図３に示す実施形態においては、シェル３０’は、ただ１つのベローズ、すなわち内側ベローズ３３のみを備えている。下側ディスク３２と、容器２４のネック部のリム２８と、の間の係合表面上に吹き込まれるべき空気は、下側ディスク３２の孔３７に接続されたフレキシブルなパイプ５５により供給される。
したがって、本発明によるシールシステムによれば、以下の３つの機能を、効果的に満足することができる。すなわち、
−溶融ポット下部における容器の係合表面の形成。
−容器の係合領域における動的シール。
−ガス処理ユニットへの取出ガスまたは抽気ガスの抽出。
【図１】
0004077513.tif 000002
【図３】
0004077513.tif 000003
【図２】
0004077513.tif 000004