(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを生成するガラス溶融炉と、ガラス溶融炉底部にあってガラス溶融炉内の溶融ガラスを流下させる流下ノズルと、流下ノズル外周に設けられた高周波加熱コイルへの給電を制御する制御部とを有し、高周波加熱コイルに高周波電流を印加することにより高レベル放射性廃液を溶かした溶融ガラスを流下ノズルから流下させてその下方に配置されたガラス固化体容器内へ注入させるようにしたガラス固化処理装置において、ガラス固化体容器の荷重を検知する荷重検出器を設けると共に、溶融ガラスの流下異常が発生した時に、上記荷重検出器からの荷重検出信号を受けて給電信号を絶ち、上記流下ノズルからの溶融ガラスの流下を停止するインターロックシステムを前記制御部に設け、インターロックシステムが、荷重検出器からの荷重検出信号を基に単位時間当りの溶融ガラスの流下速度を求める演算器と、関数発生器に設定された基準流下速度関数と演算器で求めた流下速度信号とを比較して、流下速度信号が基準流下速度関数を基準とした所定の範囲から外れた場合にインターロック信号を発生する比較演算器とを備えたことを特徴とするガラス固化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高レベル放射性廃液をガラス固化処理するためのガラス固化処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射性廃棄物再処理工場などから排出される高レベル放射性廃液は、液体状態では取り扱いに不便なことから、ガラス溶融炉でガラス原料と溶け合わされた後、キャニスターと呼ばれるステンレス製のガラス固化体容器へ注入され、固められることにより、安定なガラス固化体とされ、その後、ガラス固化体貯蔵施設などの所定の場所で長期間貯蔵されるようになっている。
【０００３】
そして、高レベル放射性廃液のガラス固化体は、例えば、図２に示すようなガラス固化処理装置によって作られている。
【０００４】
即ち、図示するように、先ず、高レベル放射性廃液１は、ガラス原料２と共にガラス溶融炉３へ投入され、ここで主電極４及び炉底補助電極５を用いたジュール加熱によって溶融されて溶融ガラス６とされた後、ガラス溶融炉３下部に設けられた流下ノズル７に達する。ガラス溶融炉３の下部には、流下ノズル７とキャニスターと呼ばれるガラス固化体容器８とを結合するための結合器９が備えられており、流下ノズル７に達した溶融ガラス６は、高周波加熱コイル１０によって高周波加熱される流下ノズル７を通って流下し、結合器９内の流下路１１を通過してその下部に配置されたガラス固化体容器８内へ注入された後、支持台車１２によって所定の位置へ搬送され、その後、ガラス固化体として処理されることになる。
【０００５】
又、図示するように、結合器９とガラス固化体容器８との間には溶融ガラス６の組成を調べるためのガラスサンプリング装置１３が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ガラス固化処理装置では、流下ノズル７から流下される溶融ガラス６に粘性があるため、溶融ガラス６の温度が低くて溶融ガラス６の粘度が高くなっているとか、流下の開始時に流下ノズル７に詰まっていたガラスがうまく抜け落ちなかったなどの原因によって、溶融ガラス６が真っ直ぐ真下へ流下しない場合がある。
【０００７】
すると、溶融ガラス６は斜めに流下して結合器９などへ引っ掛かり、結合器９に堆積したりすることとなる。
【０００８】
本発明は、上述の実情に鑑み、流下異常が生じた場合に、溶融ガラスの流下を自動的に停止し得るようにしたガラス固化体処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融ガラスを生成するガラス溶融炉と、ガラス溶融炉内の溶融ガラスを流下させる流下ノズルと、流下ノズル外周に設けられた高周波加熱コイルへの給電を制御する制御部とを有し、高周波加熱コイルに高周波電流を印加することにより高レベル放射性廃液を溶かした溶融ガラスを流下ノズルから流下させてその下方に配置されたガラス固化体容器内へ注入させるようにしたガラス固化処理装置において、ガラス固化体容器の荷重を検知する荷重検出器を設けると共に、溶融ガラスの流下異常が発生した時に、上記荷重検出器からの荷重検出信号を受けて給電信号を絶ち、上記流下ノズルからの溶融ガラスの流下を停止するインターロックシステムを前記制御部に設けたことを特徴するガラス固化処理装置にかかるものである。
【００１０】
インターロックシステムが、荷重検出器からの荷重検出信号を基に単位時間当りの溶融ガラスの流下速度を求める演算器と、関数発生器に設定された基準流下速度関数と演算器で求めた流下速度信号とを比較して、流下速度信号が基準流下速度関数を基準とした所定の範囲から外れた場合にインターロック信号を発生する比較演算器とを備えるようにしても良い。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
高レベル放射性廃液を溶かした溶融ガラスは、ガラス溶融炉底部の流下ノズルから流下され、その下方に配置されたガラス固化体容器内へ注入される。
【００１３】
そして、ガラス固化体容器内への溶融ガラスの流下異常が発生した時に、荷重検出器からの信号を受けて制御部に設けられたインターロックシステムが作動し、上記流下ノズルからの溶融ガラスの流下が自動的に停止される。
【００１４】
より具体的には、ガラス固化体容器の荷重を検出する荷重検出器がインターロックシステム内に設けられた演算器へガラス固化体容器の荷重を示す荷重検出信号を送り、演算器は、荷重検出器からの荷重検出信号を基に単位時間当りの溶融ガラスの流下速度を求める。
【００１５】
演算器で求めた流下速度信号は、比較演算器へ送られ、比較演算器は、関数発生器に設定された基準流下速度関数と演算器で求めた流下速度信号とを比較する。
【００１６】
ここで、流下速度信号が基準流下速度関数を基準とした所定の範囲内に有る場合には、比較演算器は、何の信号も発しないため、溶融ガラスの流下ノズルからの流下が継続される。
【００１７】
流下速度信号が基準流下速度関数を基準とした所定の範囲から外れた場合には、何らかの流下異常が生じているということなので、比較演算器は、インターロック信号を発生する。
【００１８】
このインターロック信号により、インターロックシステムが作動し、溶融ガラスの流下ノズルからの流下が自動的に停止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を説明する。
【００２０】
図１は本発明に係るガラス固化体処理装置の実施の一形態を示したものである。
【００２１】
図示するように、ガラス固化体処理装置は、溶融ガラス１４を生成するガラス溶融炉１５と、ガラス溶融炉１５内の溶融ガラス１４を流下させる流下ノズル１６と、流下ノズル１６とガラス固化体容器１７とを結合する結合器１８と、結合器１８とガラス固化体容器１７間に設けられるガラスサンプリング装置１９と、上記流下ノズル１６外周に設けられた高周波加熱コイル２０への給電を制御する制御部２１とから主に構成されている。
【００２２】
先ず、ガラス溶融炉１５は、漏斗状をした炉体２２に主電極２３及び炉底補助電極２４を備えると共に、その周囲に断熱層２５を設けたものであり、その炉体２２上部の投入管２６から投入された高レベル放射性廃液２７及びガラス原料２８を主電極２３及び炉底補助電極２４によるジュール加熱により溶融して溶融ガラス１４を形成するようになっている。尚、炉体２２内の排気は同じく炉体２２上部に接続された排気管２９より外部へ排出されるようになっている。
【００２３】
又、炉体２２の底部に接続されている流下ノズル１６は、炉体２２の内部と連通し、これより鉛直下方へ延びたパイプ体３０の周囲に高周波加熱コイル２０を巻き付けたものであり、後述する制御部２１から高周波加熱コイル２０に高周波電流を印加することによってパイプ体３０を加熱し、パイプ体３０内で固化しているガラスを溶融して抜き出させ、炉体２２内部の溶融ガラス１４を流下させるようになっている。
【００２４】
更に、結合器１８は、上述したように流下ノズル１６と下方に配置されたステンレス製のガラス固化体容器１７とを結合するものであり、流下路３１を形成するガイド管３２にその流下状態を確認する覗き窓３３と、流下路３１の閉塞を防止する加熱手段３４とが備えられている。
【００２５】
更に、結合器１８の下方に配置されるガラス固化体容器１７は、レール３５上を走行する支持台車３６内に支持立設されており、支持台車３６によって結合器１８の下部へ順次送給されるようになっている。
【００２６】
次に、図１に示すように、制御部２１は流下ノズル加熱制御部３７と電源制御部３８とから主に構成されており、流下ノズル加熱制御部３７に設けられた流下スイッチ３９によって電源制御部３８のサイリスタ４０を制御して給電部４１からの給電を行わせるようになっている。
【００２７】
又、流下ノズル加熱制御部３７内の流下スイッチ３９と電源制御部３８のサイリスタ４０間とを結ぶ信号線４２には、給電信号を継断するリレースイッチ４３を備えたインターロックシステム４４が設けられており、流下スイッチ３９から電源制御部３８への給電信号を絶つことができるようになっている。
【００２８】
そして、支持台車３６には、ガラス固化体容器１７の荷重を検出する荷重検出器４５などの流下異常検出器が備えられており、流下ノズル加熱制御部３７のインターロックシステム４４内には、流下スイッチ３９が投入された時に荷重検出器４５からの荷重検出信号４６を基に単位時間当りの溶融ガラス１４の流下速度を求め始める演算器４７と、関数発生器４８に設定された基準流下速度関数４９と演算器４７で求めた流下速度信号５０とを比較して、流下速度信号５０が基準流下速度関数４９を基準とした所定の範囲から外れた場合に、流下異常警報器５１に警報発令信号５２を送ると共に、リレースイッチ４３にインターロック信号５３を送る比較演算器５４とが備えられている。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
先ず、レール３５に沿ってガラス固化体容器１７を支持する支持台車３６を移動させ、ガラス溶融炉１５の流下ノズル１６の下部にガラス固化体容器１７を配置させると共に、結合器１８によってガラス固化体容器１７を結合し、制御部２１の流下スイッチ３９を投入して電源制御部３８のサイリスタ４０に信号線４２を介して給電信号を送り、電源制御部３８の給電部４１から流下ノズル１６の高周波加熱コイル２０へ高周波電流を印加させる。
【００３１】
すると、流下ノズル１６が高周波加熱コイル２０によって高周波加熱され、流下ノズル１６内を閉塞していたガラスが溶融されて抜け落ち、ガラス溶融炉１５内の溶融ガラス１４の流下ノズル１６からの流下が開始され、溶融ガラス１４が結合器１８及びガラスサンプリング装置１９の流下路３１の軸心部を糸状に繁がって流下しながら、ガラス固化体容器１７内に注入される。
【００３２】
そして、ガラス固化体容器１７を支持する支持台車３６にはガラス固化体容器１７の荷重を検出する荷重検出器４５が備えられており、荷重検出器４５は流下ノズル加熱制御部３７内に設けられた演算器４７へガラス固化体容器１７の荷重を示す荷重検出信号４６を送っており、流下スイッチ３９が投入されると同時に、演算器４７は、荷重検出器４５からの荷重検出信号４６を基に単位時間当りの溶融ガラス１４の流下速度を求め始める。
【００３３】
演算器４７で求めた流下速度信号５０は、比較演算器５４へ送られ、比較演算器５４は、関数発生器４８に設定された基準流下速度関数４９と演算器４７で求めた流下速度信号５０とを比較する。
【００３４】
ここで、流下速度信号５０が基準流下速度関数４９を基準とした所定の範囲内に有る場合には、比較演算器５４は、何の信号も発しないため、溶融ガラス１４の流下ノズル１６からの流下が継続される。
【００３５】
流下速度信号５０が基準流下速度関数４９を基準とした所定の範囲から外れた場合には、何らかの流下異常が生じているということなので、比較演算器５４は、流下異常警報器５１に警報発令信号５２を送って警報を発令させると共に、リレースイッチ４３にインターロック信号５３を送る。
【００３６】
このインターロック信号５３により、リレースイッチ４３が切られるため、制御部２１の流下スイッチ３９と、電源制御部３８のサイリスタ４０とを結ぶ信号線４２が切れた状態となり、流下スイッチ３９から電源制御部３８側へは給電信号が伝わらないこととなる。従って、溶融ガラス１４の流下ノズル１６からの流下が自動的に停止され、結合器１８に溶融ガラス１４が堆積して、流下路３１を閉塞してしまうなどといった不都合が未然に防止される。
【００３７】
【発明の効果】
上記したように本発明によれば、流下異常が生じた場合に、溶融ガラスの流下を自動的に停止することができるという優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す全体構成図である。
【図２】従来のガラス固化処理装置の一例を示す全体図である。
【符号の説明】
１４  溶融ガラス
１５  ガラス溶融炉
１６  流下ノズル
１７  ガラス固化体容器
２１  制御部
２７  高レベル放射性廃液
４４  インターロックシステム
４５  荷重検出器（流下異常検出器）
４６  荷重検出信号
４７  演算器
４８  関数発生器
４９  基準流下速度関数
５０  流下速度信号
５３  インターロック信号
５４  比較演算器
【図１】
0003861327.tif 000002
【図２】
0003861327.tif 000003