(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高レベル放射性廃液をガラス固化するガラス溶融炉にガラスビーズを原料として供給するための原料供給装置であって、ガラスビーズ受入槽から輸送管を介し空気輸送されたガラスビーズを受け入れて貯蔵し且つガラス溶融炉に向け適宜にガラスビーズを切り出し得るようにした貯蔵ホッパを備え、該貯蔵ホッパが、前記輸送管を上端に接続して前記貯蔵ホッパ内を下方向きに延び且つ下端に所要量のガラスビーズを貯留し得るようピットを形成して該ピットの直上位置にて開口部を側方に開放した受入ノズルと、前記輸送管を通して導入された搬送空気を前記貯蔵ホッパの上部から抜き出す空気出口とを装備していることを特徴とするガラス溶融炉の原料供給装置。
【請求項２】
空気出口にフィルタを装備したことを特徴とする請求項１に記載の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、ガラス溶融炉の原料供給装置、より詳しくは、高レベル放射性廃液をガラス固化するガラス溶融炉にガラスビーズを原料として供給するため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、高レベル放射性廃液のガラス固化施設におけるガラス溶融炉により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放射性廃液を原料ガラスと共に溶融し、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２は従来におけるガラス溶融炉１の原料供給装置の一例を示すもので、図中１はガラス溶融炉を示し、該ガラス溶融炉１に対しガラスビーズ受入ユニット２、ガラスビーズ貯蔵ユニット３、ガラスビーズ供給ユニット４を介してガラスビーズ５（ガラス粒）が供給されるようになっていると共に、ガラスカートリッジ供給ユニット６からは放射性廃液を染み込ませたガラスカートリッジ７が供給されるようになっている。
【０００５】
ここで、ガラスビーズ受入ユニット２は、トラックなどにより施設に搬入されたガラスビーズ５を手間なく簡便に受け入れるために、施設外に対し特に隔絶されていない非管理区域８に配置されており、ガラスビーズ５を収容するガラスビーズ受入槽９と、該ガラスビーズ受入槽９の下端からバルブ１０を介し切り出されたガラスビーズ５をガラスビーズ貯蔵ユニット３へと空気輸送する輸送管１１と、該輸送管１１の最上流部に設置されて搬送空気１２を供給する送風機１３とにより構成されるようになっている。
【０００６】
また、ガラスビーズ貯蔵ユニット３は、遮蔽壁１４により隔絶された低レベル放射線区域１５に配置されており、前記遮蔽壁１４を貫通した輸送管１１を通して非管理区域８から空気輸送されたガラスビーズ５を搬送空気１２から分離して捕集するサイクロン１６と、該サイクロン１６により捕集されたガラスビーズ５を受け入れて貯蔵し且つガラス溶融炉１に向けバルブ１７を介し適宜にガラスビーズ５を切り出し得るようにした貯蔵ホッパ１８とにより構成されるようになっている。
【０００７】
更に、ガラスビーズ供給ユニット４は、ガラスビーズ貯蔵ユニット３と同じ低レベル放射線区域１５に配置されており、前記貯蔵ホッパ１８の下端からバルブ１７を介して導いたガラスビーズ５を定量ずつ切り出すためのスクリューコンベヤなどから成る切出機１９と、該切出機１９から定量ずつ切り出されたガラスビーズ５を計量する計量ホッパ２０と、上下のエアロック２１，２２を交互に開閉して常にガラス溶融炉１側に対する気密性を保ちつつ前記計量ホッパ２０により計量された所定量のガラスビーズ５を受け入れて適宜に滑落管２３を介しガラス溶融炉１へと流し落とす気密保持ホッパ２４とにより構成されるようになっている。
【０００８】
そして、ガラス溶融炉１は、更なる遮蔽壁２５により隔絶された高レベル放射線区域２６に配置されており、前記遮蔽壁２５を貫通した滑落管２３を通して低レベル放射線区域１５から流れ落ちてきたガラスビーズ５を、ガラスカートリッジ供給ユニット６からの放射性廃液を染み込ませたガラスカートリッジ７と共に受け入れて電極２７，２８間の通電によりジュール加熱することにより溶融ガラス２９とし、この溶融ガラス２９を炉底の流下ノズル３０から流下させて固化体容器３１に充填させるようにしてある。
【０００９】
また、ガラスカートリッジ供給ユニット６は、ガラスビーズ貯蔵ユニット３やガラスビーズ供給ユニット４と同じ低レベル放射線区域１５に配置されており、ガラスファイバーにて成形したガラスカートリッジ７を、遮蔽壁２５を貫通する連絡管３９に対し押込ロッド３８で押し込み、その途中で放射性廃液をガラスカートリッジ７に染み込ませつつガラス溶融炉１の原料供給管４０に適宜に１個ずつ払い出して前記ガラス溶融炉１に落下投入するように構成されている。
【００１０】
ここで、放射性廃液をガラスカートリッジ７に染み込ませてガラス溶融炉１に供給しているのは、該ガラス溶融炉１内の高温の溶融ガラス２９上に放射性廃液を直接供給するよりも、放射性廃液をガラスカートリッジ７に染み込ませてガラス溶融炉１に供給する方が、粉塵の発生量を抑制できるためである。
【００１１】
ただし、このガラスカートリッジ７のみをガラス溶融炉１に供給すると、ガラスカートリッジ７の堆積により断熱作用が生じてしまい、ガラス温度が低下して有効な加熱ができなくなってしまうので、ガラスカートリッジ７に対し所定の割合でガラスビーズ５を供給するようにしているのである。
【００１２】
尚、ガラス溶融炉１における電極２７，２８間の通電によるジュール加熱は、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を加熱することができないので、ガラス溶融炉１の起動時にあっては、図示しない別の間接加熱器による輻射熱でガラスを溶融させるようにすることは勿論である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、斯かるガラス溶融炉１の原料供給装置においては、ガラスビーズ受入槽９から輸送管１１を介し空気輸送されたガラスビーズ５を受け入れる貯蔵ホッパ１８の前段に、ガラスビーズ５と搬送空気１２とを分離し且つガラスビーズ５の貯蔵ホッパ１８への導入速度を落とすことを目的としてサイクロン１６を設置するようにしているが、輸送管１１を高速で空気搬送されてくるガラスビーズ５をサイクロン１６で遠心分離する方式では、ガラスビーズ５とサイクロン１６の内周面との激しい摩擦により摩耗が生じ易く、その配置場所が簡単に作業員が出入りできない低レベル放射線区域１５であるにもかかわらず、サイクロン１６の耐用年数を長くすることができないという問題があった。
【００１４】
尚、サイクロン１６を省いて輸送管１１から貯蔵ホッパ１８にガラスビーズ５を直接導入することは、特に貯蔵ホッパ１８内におけるガラスビーズ５の量が少ないような場合に、新たに導入されたガラスビーズ５が貯蔵ホッパ１８内で激しく散乱して該貯蔵ホッパ１８の内壁の摩耗を招いてしまうことになるので、単純にサイクロン１６を省いた構造を採用することはできなかった。
【００１５】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、貯蔵ホッパの内壁の摩耗を招くことなくサイクロンの設置を不要として耐用年数の長期化を図り、メンテナンス頻度を低減することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高レベル放射性廃液をガラス固化するガラス溶融炉にガラスビーズを原料として供給するための原料供給装置であって、ガラスビーズ受入槽から輸送管を介し空気輸送されたガラスビーズを受け入れて貯蔵し且つガラス溶融炉に向け適宜にガラスビーズを切り出し得るようにした貯蔵ホッパを備え、該貯蔵ホッパが、前記輸送管を上端に接続して前記貯蔵ホッパ内を下方向きに延び且つ下端に所要量のガラスビーズを貯留し得るようピットを形成して該ピットの直上位置にて開口部を側方に開放した受入ノズルと、前記輸送管を通して導入された搬送空気を前記貯蔵ホッパの上部から抜き出す空気出口とを装備していることを特徴とするものである。
【００１７】
而して、このようにすれば、ガラスビーズ受入槽から輸送管を介し空気輸送されたガラスビーズが貯蔵ホッパに導かれた際に、受入ノズルを通り開口部から抜け出た搬送空気が貯蔵ホッパ内で上方に反転して上部の空気出口から送出される一方、ガラスビーズは慣性力により受入ノズル内を下方向きに直進して該受入ノズルの下端に到り、そのガラスビーズの初期導入分が受入ノズル下端のピットに溜まり、該ピットに溜まったガラスビーズがクッションの役割を果たして、その後に導入されるガラスビーズの衝突力を緩衝しつつ該ガラスビーズを安息角による傾斜で直上の開口部へと導いて該開口部から穏やかに滑落させるので、新たに導入されたガラスビーズが貯蔵ホッパ内で激しく散乱して該貯蔵ホッパの内壁が摩耗してしまうような不具合が未然に回避されることになる。
【００１８】
また、本発明においては、空気出口にフィルタを装備すると良く、このようにすれば、貯蔵ホッパ内でガラスビーズ同士が衝突することにより生じた破損粉塵などが搬送空気の送出時にフィルタにより捕集されるので、前記破損粉塵などが搬送空気に随伴して貯蔵ホッパの外へ送出されてしまう虞れが防止されることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２１】
前述した図２と略同様に構成したガラス溶融炉の原料供給装置に関し、本形態例においては、従来の貯蔵ホッパ１８の前段にあったサイクロン（図２参照）を省き、貯蔵ホッパ１８の天井部１８ａを貫通して配置された受入ノズル３２の上端に対してガラスビーズ受入槽（図２参照）からの輸送管１１を接続するようにしてあり、この受入ノズル３２は、貯蔵ホッパ１８内を下方向きに延びて下端に所要量のガラスビーズ５を貯留し得るピット３３を有し且つ該ピット３３の直上位置にて開口部３４を側方に開放した筒状構造となっている。
【００２２】
ここで、受入ノズル３２下端のピット３３には、開口部３４の開放側に向け下り勾配を成すような安息角による傾斜が積極的に形成されるように複数枚の仕切板３５が段階的に背の高さを変えて配置されているが、これらの仕切板３５は必ずしも備えなくて良い。
【００２３】
また、受入ノズル３２の開口部３４は、貯蔵ホッパ１８の内部における中央部付近に向けておくことが好ましく、少くとも貯蔵ホッパ１８の内壁の近傍を避けて開口するようにしておけば良い。
【００２４】
また、貯蔵ホッパ１８の天井部１８ａにおける所定の直径方向に関して前記受入ノズル３２の配置位置と対峙する箇所には、前記輸送管１１を通して導入された搬送空気１２を前記貯蔵ホッパ１８から抜き出して図示しない処理設備へ送出するための空気出口３６を設けてあり、特に本形態例においては、この空気出口３６にフィルタ３７を装備した構成を採用している。
【００２５】
而して、このようにすれば、ガラスビーズ受入槽から輸送管１１を介し空気輸送されたガラスビーズ５が貯蔵ホッパ１８に導かれた際に、受入ノズル３２を通り開口部３４から抜け出た搬送空気１２が貯蔵ホッパ１８内で上方に反転して上部の空気出口３６から送出される。
【００２６】
一方、ガラスビーズ５は、慣性力により受入ノズル３２内を下方向きに直進して該受入ノズル３２の下端に到り、そのガラスビーズ５の初期導入分が受入ノズル３２下端のピット３３に溜まり、該ピット３３に溜まったガラスビーズ５がクッションの役割を果たして、その後に導入されるガラスビーズ５の衝突力を緩衝しつつ該ガラスビーズ５を安息角による傾斜で直上の開口部３４へと導いて該開口部３４から穏やかに滑落させるように機能する。
【００２７】
事実、この種のガラス溶融炉１に用いるガラスビーズ５は、約１〜３ｍｍ程度の粒子径のガラス粒であって、これらが受入ノズル３２のピット３３に貯留された集合状態となっている時に、上方から落下してくるガラスビーズ５に対し優れた緩衝性能を示し、しかも、安息角を超える新たなガラスビーズ５の堆積分が良好に崩れ落ちて開口部３４に円滑に導かれることが確認されている。
【００２８】
そして、このように、新たに導入されたガラスビーズ５が、ピット３３に溜まったガラスビーズ５により緩衝されて開口部３４から穏やかに滑落されると、貯蔵ホッパ１８内で激しく散乱して該貯蔵ホッパ１８の内壁が摩耗してしまうような不具合が未然に回避されることになる。
【００２９】
尚、貯蔵ホッパ１８内でガラスビーズ５同士が衝突することにより生じた破損粉塵などは、搬送空気１２が空気出口３６から送出される際にフィルタ３７により捕集されることになる。
【００３０】
従って、上記形態例によれば、貯蔵ホッパ１８の内壁の摩耗を招くことなくサイクロン１６の設置を不要として耐用年数の長期化を図ることができるので、主として簡単に作業員が出入りできない低レベル放射線区域１５に配置される貯蔵ホッパ１８に対しメンテナンス頻度を従来より大幅に低減することができる。
【００３１】
また、特に本形態例では、空気出口３６にフィルタ３７を装備した構成を採用しているので、貯蔵ホッパ１８内でガラスビーズ５同士が衝突することにより生じた破損粉塵などを搬送空気１２の送出時にフィルタ３７により捕集することができ、前記破損粉塵などが搬送空気１２に随伴して貯蔵ホッパ１８の外へ送出されてしまう虞れを確実に防止することができる。
【００３２】
尚、本発明のガラス溶融炉の原料供給装置は、上述の形態例にのみ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。
【００３３】
【発明の効果】
上記した本発明のガラス溶融炉の原料供給装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３４】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、新たに導入されたガラスビーズが貯蔵ホッパ内で激しく散乱して該貯蔵ホッパの内壁が摩耗してしまうような不具合を未然に回避することができるので、貯蔵ホッパの内壁の摩耗を招くことなくサイクロンの設置を不要として耐用年数の長期化を図ることができ、主として簡単に作業員が出入りできない低レベル放射線区域に配置される貯蔵ホッパに対しメンテナンス頻度を従来より大幅に低減することができる。
【００３５】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、貯蔵ホッパ内でガラスビーズ同士が衝突することにより生じた破損粉塵などが搬送空気に随伴して貯蔵ホッパの外へ送出されてしまう虞れを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ガラス溶融炉
５  ガラスビーズ
９  ガラスビーズ受入槽
１１  輸送管
１２  搬送空気
１８  貯蔵ホッパ
３２  受入ノズル
３３  ピット
３４  開口部
３６  空気出口
３７  フィルタ
【図１】
0004366852.tif 000002
【図２】
0004366852.tif 000003