JPH05229657A

JPH05229657A - 粉末搬送方法および装置

Info

Publication number: JPH05229657A
Application number: JP4229219A
Authority: JP
Inventors: Manfred Adelmann; アーデルマンマンフレート
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1993-09-07
Also published as: DE59203737D1; DE4125938A1; EP0526808B1; EP0526808A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】できるかぎり汎用性があり、またできるかぎ
り核燃料物質製造の特別な必要条件にも相応する粉末搬
送を可能にする。【構成】少なくとも搬送すべき粉末が搬送管１の出口
に到達し終わるまで、搬送管１が開かれた状態に保た
れ、また集積室のなかに低い圧力が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末、特に燃料要素の
製造のための核燃料物質粉末を搬送するための方法およ
び装置に関する。本発明は、ドイツ特許出願公開第 354
5494号明細書に記載されているように請求項１の前文に
記載されている方法から出発する。

【０００２】

【従来の技術】この方法では粉末および搬送ガスは、引
渡し場から収集場のなかの集積室に通ずる搬送管の前端
に導入され、また導入された空気流または他の搬送ガス
と集積室の充満との間の圧力差により搬送される。従っ
て、相応の装置は吸い込み空間と、この吸い込み空間に
おける粉末注入孔と、吸い込み空間のなかに開口してお
り搬送ガス弁を有する搬送ガス供給管とを有する引渡し
場と、一般に粉末弁を有する搬送ガス導出管を含んでい
る集積室を有する収集場と、吸い込み空間を集積室と接
続する搬送管と、搬送ガス供給管と集積室との間の圧力
差を発生するためのポンプまたは相応の手段とを含んで
いる。

【０００３】ドイツ特許出願公開第 3545494号明細書に
よる装置ではポンプは集積室の搬送ガス導出管に接続さ
れており、またそこに搬送作動中常に低圧を発生する。
搬送管の前端は搬送ガス供給管の開口から粉末で満たさ
れる引渡し容器の底まで通じており、引渡し容器のなか
には別の遮断弁を有する新鮮空気管が突き出ている。搬
送ガス弁が閉じられかつ新鮮空気管における弁が開かれ
ていると、集積室のなかの低圧により充満粉末が新鮮空
気管の端と引渡し容器の底および搬送管の前端との間の
空間のなかに吸い込まれ、従ってこれらの部分は搬送す
べき粉末に対する吸い込み空間を形成する。新鮮空気管
の開口を有する吸い込み空間のなかへの引渡し容器の漏
斗状の移行部はこの吸い込み空間の粉末注入孔をなして
おり、また遮断弁の閉路により実際上閉じられる。

【０００４】吸い込みの際に、搬送ガス供給管を越えて
搬送管のなかへ突き出る粉末塞栓が生じ、この粉末塞栓
はすぐ次の動作ステップで搬送ガス供給管の開口におい
て砕け、また搬送ガス弁が開かれていると直ちに、集積
室のなかが低圧のために搬送ガスと一緒に搬送管を通じ
て送られる。この動作ステップの間は、なかんずく新鮮
空気管における弁が遮断状態に保たれるときには、吸い
込み空間のなかへの粉末のその後の搬送は中断される。
従って、導管を通じて吸い込まれる粉末塞栓に常に搬送
ガスバッファが続く。

【０００５】すなわちこの塞栓搬送の際に第１の動作ス
テップの間に搬送管の前端における吸い込み空間のなか
に開口する搬送ガス供給管が遮断され、また吸い込み空
間は搬送すべき粉末で満たされる。このことはたとえば
集積室のなかの吸い込み圧力により、または他の適当な
仕方で行われ得る。続いて、搬送ガス供給管が開かれ、
その際に搬送管および集積室のなかに搬送ガス供給管の
なかの圧力にくらべて低い圧力が維持され、またはそれ
が第１の動作ステップの間に消滅している場合には新た
に発生される。それに続く本来の搬送ステップで、集積
室のなかに低圧が維持され、また搬送すべき粉末が維持
されている圧力差により搬送管と集積室のなかに通ずる
その後端における出口とを通って集積室のなかへ搬送さ
れる。

【０００６】この従来の技術では、搬送ガス供給管と、
引渡し容器のなかに開口する新鮮ガス管とは、集積室へ
の粉末塞栓の到着を待つことなく、予め定められた時間
ステップで交互に開くようになっている。従って作動中
に搬送管のなかに、中間に搬送ガスバッファを有する一
連の塞栓が生じる。

【０００７】この塞栓搬送は、塞栓のなかで個々の粉末
粒の相対運動が行われず、従って比重が場合によっては
非常に相違している個々の粉末粒が分解しないかぎり、
核燃料物質の粉末搬送に適している。すなわち、原子炉
用の燃料要素の製造の際にはさまざまな粉末種類、たと
えばＵＯ₂、ＰｕＯ₂、たとえばステアリン酸塩のよう
な添加物質、これらの物質の混合物（特に爾後の処理の
際に生ずるこれらの物質の混合物から成る還流材料）が
使用され、その際に特に、“マスターミックス”と呼ば
れる７０％ＵＯ₂および３０％ＰｕＯ₂から成る非常に
細粒の粉末混合物が問題となる。従って、燃料要素の製
造のためには、粉末の種類または処理場の構成を変更し
なければならないときに、搬送システムにおける大幅な
変更を必要とせずに、種々の処理場（粉砕装置、混合装
置、分析場、粉末圧縮など）を互いに接続する搬送管か
ら成る搬送システムが望ましい。その際にボンプの搬送
能力のみが予め定められたパラメータ（例えば所望の粉
末流の性質）に従って変更すべきであろう。

【０００８】このような粉末混合物が粉塵吸い込み原理
に従って簡単に空気流により搬送管を通じて吹かれるな
らば、このような渦床または流動床においてより軽い粉
末部分とより重い粉末部分との間およびより大きい粉末
部分とより小さい粉末部分との間に分解が生ずる。しか
し燃料要素に対しては燃料物質の高い均等性が必要とさ
れる。

【０００９】さらに塞栓搬送は粉塵吸い込み原理の際に
必要であった空ガス積の約１％のみで十分である。それ
により搬送空気の公害処理が著しく容易化される。しか
し、粉末搬送の特別な問題は、高さの差を克服すべきと
きに生ずる。大きい傾斜はポンプの高い能力を必要と
し、他方において落差において粉末塞栓がそれ自体で崩
れ、従ってまた粉末塞栓の吸い込みのために必要な圧力
関係および摩擦のない搬送のために必要な一連の塞栓お
よび空気クッションが乱雑な状態に陥る危険が生ずる。
粉末が落差の端に当たると、たいていの場合常に一部分
が残留し、また短時間の後に後続の塞栓の搬送を妨げ
る。従って、しばしば閉塞が生じ、この閉塞は確かに、
搬送管をあふれさせ、また機械的にたたき落とすときに
は、解消され得るが、その際にすべての塞栓が崩壊し、
また相応の高い吸い込み圧力により先ずすぐ次の塞栓で
吸い出されなければならない。しかし、このような閉塞
が近接不可能な個所に生ずると、または放射性の高い材
料の際に導管において処理できないような場合には、こ
の方法は実際上もはや応用不可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、できるかぎり汎用性があり、またできるかぎり核燃
料物質製造の特別な必要条件にも適応する粉末搬送を可
能にすることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題は請求項１の特
徴部分により解決される。この方法の実施のためには請
求項１６の特徴を有する装置が好適である。

【００１２】

【作用】すなわち本発明によれば、塞栓形成の後に開か
れる搬送ガス供給管が、塞栓を形成する粉末が搬送管を
通過して搬送管の後端に到達し終わるまで、開かれた状
態に保たれ、また集積室にくらべて高められた圧力に保
たれ、また搬送ガスが少なくともそれまで供給される。

【００１３】

【実施例】以下図１ないし図４に示されている実施例に
より本発明を一層詳細に説明する。

【００１４】図１による実施例の左部には、搬送管１を
介して図の右部の収集場と接続されている引渡し場が配
置されている。遮断弁４を有する搬送ガス供給管３が開
口している管の前端２は吸い込み空間としての役割を
し、この吸い込み空間に、弁４が開かれまた相応の圧力
差が存在する際には、搬送ガスが流入し、他方、弁４が
閉じられている際には、粉末が引渡し容器５および開か
れた粉末弁６から流入し、また搬送管の前端２を満た
す。搬送された粉末は、上部に粉末フィルタ１０を含ん
でいるガス導出管１１と搬送管１の後端１２に接続され
ている入口１３とを有する集積室９のなかに収集され
る。

【００１５】ポンプ１４は搬送ガス供給管の遮断弁にお
ける圧力Ｐ（Ａ）と集積室のなかの圧力Ｐ（Ｆ）との間
の圧力差ＤＰ＝Ｐ（Ａ）−Ｐ（Ｆ）を発生する。図１の
実施例ではポンプ１４はたとえばコンプレッサであって
よく、その圧力管は引渡し容器５にも遮断弁４にも通じ
ており、またそこにそれぞれ高圧を発生し、また維持す
る。引渡し容器５の底における開口を介して吸い込み空
間２は常に粉末で満たされているが、弁４が開かれてい
る際にも高圧が搬送ガス供給管を支配しているので、粉
末供給は粉末弁６が開かれている際にも実際上中断され
ており、従ってこの粉末注入開口は自動的に閉じる。そ
れに対して、搬送ガス弁４が閉じられている際には、吸
い込み空間の正常な充満が保証されている。

【００１６】遮断弁４は、吸い込み空間の充満を監視
し、また搬送された粉末の入口１３を通って集積室９へ
の通過を報知する手段と協同動作する制御装置１５から
の制御信号Ｚにより操作される。これらの手段はたとえ
ば静電容量式センサ１６および１７から成っていてよ
く、それらの出力信号Ａは吸い込み空間２の充満を監視
し、また出力信号Ｆは、塞栓が供給管１の後端１２に達
するか否かを示す。

【００１７】制御装置に供給されているこの監視および
報知信号により、搬送ガス供給管１はそれぞれ、塞栓を
形成する粉末が入口１３を通過するまで、開かれた状態
に保たれる。

【００１８】粉末の搬送のために利用される搬送ガスは
集積室９から粉末フィルタ１０を介して導出され、他方
において圧力差は搬送ガス供給管１が閉じられている際
にも運転し続けるポンプ１４により達成される。しかし
ポンプ１４は特にプロセス障害の際または集積室９の予
め定められた充満状態の到達の際に搬送を中断するため
に停止することができる。

【００１９】搬送された粉末の爾後処理のために、集積
室９は連続的に空にされ得る。このことは図１中の相応
の搬送スパイラル１９により示されている。それにもか
かわらず、粉末フィルタ１０を空にするため、または作
動障害、たとえば搬送管の閉塞または集積室の過剰充満
を回避するため、場合によっては搬送を中断することが
必要である。このような中断の際にもポンプ１４は停止
される。

【００２０】さらに、符号１ａでもって、たとえば粉末
試料の取り出しまたは他の引渡しまたは収集場の搬送管
への接続のための分岐が示されている。

【００２１】図１の実施例は、吸い込み空間２の充満の
ためにも粉末の搬送のためにも利用される搬送管の引渡
し容器および集積室内が高圧のときに動作する。すなわ
ち密閉不良の際には粉末が流出し得るので、放射性材料
では安全上の問題が生じ得る。

【００２２】図２には、粉末フィルタ２２およびポンプ
２４に至る吸い込み管２３を介して吸い込まれる集積室
２１が示されている。破線２４´により、帰還により搬
送ガスに対する循環路が生ずることが示されており、そ
の際にポンプ２４は吸い込みポンプとして動作する。引
渡し容器２６における新鮮空気フィルタ２５および搬送
ガス弁への導管における定圧力弁２５´はそこで、引渡
し容器および搬送ガス供給管のなかの圧力が引渡し場の
なかの周囲圧力に一致するようにする。

【００２３】吸い込み空間２９のなかの粉末塞栓を搬送
管３０の前端に発生するため、粉末は図２による実施例
では粉末３１を含んでいる引渡し容器２６の底でたとえ
ば、引渡し容器２６の底に先ず充満粉末の重量により圧
縮され塊を形成しやすい粉末を吸い込み空間２９のなか
に運ぶ電動機３２およびスライダ３３により機械的に取
り出される。この空間は充満粉末の重量からの荷重が軽
減されている。この空間には搬送管３０も、好ましくは
上から搬送ガス供給管２８も開口している。このような
スライダ３３は、それが停止されると直ちに、吸い込み
空間２９のなかへの粉末の注入を中断し、従って、図１
で説明したのと同様に吸い込み空間への粉末注入を遮断
する。また吸い込み空間２９のなかの圧力はそれにより
実際上搬送管３０および搬送ガス供給管２８のなかの圧
力とは無関係であり、また引渡し場の大気圧に一致して
いる。

【００２４】光バリア３４は、十分な粉末が吸い込み空
間２９を満たすときに、監視信号Ａを発し、従って制御
信号Ｚにより搬送ガス供給管２８のなかの搬送ガス弁３
５が開かれる。この光バリアは搬送管３０の前端におい
て変位可能であり、また吸い込み段階の際に粉末が搬送
管のなかにどこまで吸い込まれるべきかを規定する。

【００２５】同じく光バリア３６は、搬送すべき粉末が
搬送管３０の後端を通過すると直ちに、報知信号Ｆを発
する。次いで制御信号Ｚを介して搬送ガス供給管２８の
なかの搬送ガス弁２５が遮断される。

【００２６】さらに、集積室２１のなかの圧力を適当な
圧力計３７を介して測定し、また測定信号Ｐを形成する
ように構成されている。この測定信号は一方では制御装
置３８に供給され、他方では監視および報知信号Ａおよ
びＦおよび／またはそれから形成される制御信号Ｚと一
緒に（場合によっては別の状態信号と共に）設備の作動
状態を指示する光学的指示器３９に供給される。有利に
は、少なくとも測定信号および制御信号は連続的にメモ
リ４０に読み込まれ、そのなかに読み込まれたデータは
それぞれ予め定められた最小時間にわたり記憶され、そ
の際この最小時間はプロセスが停止している際には延長
される。それにより、作動の障害の際に相応の作動状態
を読み出し、またたとえば航空機の飛行記録の際に通常
行われているように障害の経緯をたどることが可能であ
る。

【００２７】搬送管３０が閉塞すると、ポンプ２４が増
大する低圧を集積室２１のなかに形成する。従って集積
室２１のなか圧力が予め定められた下限を下廻ると、有
利には制御装置３８がプロセスを停止し、またポンプ２
４は、少なくとも１つの搬送ガス管および集積室のなか
の圧力が搬送ガス供給管のなかの圧力に等化されるよう
に、あふれさせられる。搬送管３０のなかで粉末の集積
により閉塞が生じると、この閉塞は搬送管のなかの圧力
の減少により解消され、従って続いてのポンプ２４の再
始動の際に導管は新たに吸い込まれる搬送ガスにより解
放され洗浄される。

【００２８】特にこのような粉末搬送の中断は、搬送管
３０を通って集積室２１に流入する搬送ガスを集積室２
１から除去する働きをする粉末フィルタ２２を矢印４１
により示されているように反対方向に圧力ガスで浄化す
るために時々行うと良い。

【００２９】図２によれば粉末は搬送管３０の後端を通
して集積室２１の上部に導かれる。従って粉末は粉末通
過弁４２が配置されているこの集積室の底に集まる。こ
の弁は集積室２１をその下に位置する収集室４３から隔
離し、また搬送中は閉じられた状態に保たれる。たとえ
ば光学式または静電容量式に動作し得る充満状態指示器
４４は、集積室２１のなかで予め定められた充満状態が
達せられると充満状態信号Ｓを発生する。次いで制御装
置３８が搬送を中断し（吸い込みポンプ２４を遮断
し）、また粉末通過弁４２を開き、従って集積室２１内
の粉末はその固有の重力により収集室４３のなかに供給
される。

【００３０】有利には粉末通過弁４２は圧力ガスにより
遮断される。このことは矢印４５により示されている。
圧力ガスにより操作されるこのような弁はドイツ特許第
3545494号明細書から公知である。粉末通過弁４２を開
くためには、その内部の矢印４１に示すように粉末フィ
ルタ２２を浄化するための圧力ガスが有利に使用され
る。この過程を制御するため圧力計４６が設けられてお
り、その圧力測定値から制御装置３８に対する弁状態信
号Ｖが形成される。搬送された粉末の爾後処理は相応の
装置４８（たとえば粉末圧縮を行うスクリューコンベ
ア）により示されている。

【００３１】さらに図２の実施例では、分岐管を有する
分岐（“接続要素”）が示されており、分岐から出る導
管部分が遮断装置（弁装置４９）によりたとえばある引
渡し場からの粉末の代わりに他の引渡し場からの他の粉
末集積室のなかに導くことができるようになっている。
ここで分岐４７は、粉末３１を集積室２１の代わりに他
の収集場の集積室に向かわせるために使用されている。
さらにこのような分岐は、品質管理のために時々試料が
搬送された粉末から取り出されて、その後の分析のため
に試料容器に供給されるべきときに有利である。

【００３２】図３には共通の対向場を有するほぼ同一の
２つの場の並列動作が示されており、その際に場はそれ
ぞれグローブボックス６０、６０´、６０´´のなかに
配置されている。しかし特に第２の収集場の代わりにた
だ１つの第２の集積室が収集場６０´のなかに設けられ
ていてもよく、その際に両集積室は共通の収集容器への
搬送の加速のために動作し得る。吸い込み空間６７の充
満を保証する適当な手段は可動部分の機械的駆動部とし
ての電動機６１である。これらの可動部分は粉末を充満
粉末６２を収容している引渡し容器６３の底から、この
場合には二重に構成されまた２つの引渡し場に通じてい
る搬送管６５の前端へ搬送する。

【００３３】特に、機械的に動かされる部分は羽根車６
６を含んでいてよく、その羽根車は引渡し容器６３の底
に上方に開いた中間空間を形成し、そのなかに粉末６２
がその自重に基づいて押し込まれる。羽根車６６の駆動
軸に連結されている歯車装置を有する電動機６１は羽根
車６６と、遮断可能な搬送ガス弁６９を有する搬送ガス
供給管６８が開口している吸い込み空間６７のなかの羽
根車６６により形成され粉末で満たされている空間とを
動かす。有利には搬送ガス供給管６８は弁６９を介して
グローブボックス６０（引渡し場）のなかの大気圧に向
けて開いている。搬送ガス弁６９が羽根車６６の回転中
に閉じられれば、搬送管６５の圧力は吸い込み空間６７
にも加わる。引渡し容器６３は引渡し場のなかの周囲大
気圧に向けて開いており、そのために新鮮ガスフィルタ
７０が引渡し容器６３の上部に設けられている。それに
より搬送管６５の前端に低圧が生じ、それにより粉末が
塞栓状にこの前端のなかに吸い込まれる。塞栓形成は、
導管６５に低圧が加わっている間のみ行われる。このこ
とは作動の安全性を顧慮した場合有利である。

【００３４】その際に羽根車６６は一種の“粉末フライ
ス”として作動し、それぞれ引渡し容器６３の底の最も
下に位置する粉末層を削り、また被覆または壁７１を介
して充満粉末６２の自重から荷重を軽減されている吸い
込み空間６７のなかに供給する。従って、この自重が充
満粉末６２のなかで塊または粉末のブリッジを形成する
場合には、これらは、圧力の荷重を軽減された空間のな
かで新たに形成することなく、フライスにより砕かれ
る。このような特に作動が安全で機械的に動かされる部
分を有する注入装置は、本願の出願人により本願と同時
に出願された特許出願に記載されている。

【００３５】収集場（グローブボックス６０´）のなか
に、吸い込み管７３と粉末フィルタ７４の引渡し側で接
続されているポンプ７２が設けられている。ポンプ７２
の出口は有利には収集場の大気圧に向けて開いており、
その際にポンプ７２の排出されたガスは搬送管６５を囲
む保護スリーブを介して引渡し場６０の大気圧に戻され
る。粉末フィルタ７４は特に多層の織物から製造され、
また集積室７６の内部につぼ状に突出している。好まし
くは、このフィルタ７４は多重に畳まれた床を有し、他
方においてつぼの縁は永久弾性合成樹脂（たとえば二成
分のシリコンゴム）により、集積室７６の側壁に嵌めら
れるフランジとして鋳造されている。

【００３６】符号８０を付されているのは、それぞれ搬
送ガス供給管６８の弁６９の開路の際に電動機６１を停
止させ、従ってまた引渡し容器６３から吸い込み空間６
７または搬送管６５の前端への粉末の搬送を阻止し、ま
た逆に粉末搬送の間の搬送ガス供給管６８の遮断により
引渡し容器６３から粉末の吸い込みおよび搬送管６５の
前端における塞栓形成を可能にする制御装置である。

【００３７】図示されていないが、監視および報知装置
が搬送管６５の前端における塞栓形成と、搬送管６５に
接続されている集積室７６のなかの入口を通る粉末の通
過とを監視かつ報知する。そのために静電容量式または
光学式の報知器が搬送管６５の相応の個所に設けられて
いてよいが、そのためには集積室７６の内圧に対する圧
力計を使用することで十分である。

【００３８】制御装置８０は特に、監視および報知装置
により制御されて設備の瞬時の作動状態を指示する光学
的指示器８１を含んでいてよい操作デスクに組込むこと
ができる。作動障害の際にその原因を認識し得るために
は、少なくとも予め定められた時間にわたり装置の作動
データ、特に監視および報知信号ならびに制御信号を記
憶し、またそれらを障害のない作動の場合に予め定めら
れた最小時間の後に再び消去し、しかし作動障害の際に
はこの時間を越えて記憶し、その後の読み出しおよびコ
ントロールに備えた状態に保つ作動状態メモリ８２が設
けられる。

【００３９】図面を見やすくするため、図３には測定要
素（特に引渡し場のなかに設けられて集積室７６のなか
の圧力を測定して、その信号を指示装置８１および／ま
たは制御装置８０に供給する圧力計）は省略されてい
る。別の有利な測定装置はたとえばポンプ７２の吸い込
み能力および／または粉末フィルタ７４における圧力降
下を測定する測定装置である。粉末フィルタ７４におけ
る高い圧力降下はその閉塞を指示し、また同じく粉末フ
ィルタ７４または搬送管６５は、ポンプ７２により集積
室７６からわずかな搬送ガスしか吸い出され得ないとき
に閉塞する。このような閉塞状態はたいていの場合、底
を粉末通過弁８４によりその下に配置されている収集容
器８５に対して圧力に対して密に閉じられており、また
たとえば充満状態計を配置されている集積室７６を規則
的に空にするために行われているように、装置のあふれ
により解消される。

【００４０】粉末通過弁８４は底でリング状に集積室の
周りを巡っているダイアフラム８４′により形成されて
いてよく、このダイアフラムは、粉末通路を集積室７６
の底において真空に対して密に閉じるまで、圧力ガス管
８６からの圧力ガスにより圧縮され得る。粉末フィルタ
７４の低圧側（引渡し側）にも圧力ガス供給管が設けら
れていてよく、その際に多路弁８８が制御信号Ｙによ
り、また相応の操作要素が、粉末通過弁８４の圧力ガス
管８６が圧力ガス管９０に接続されており（そのとき粉
末通過弁８４は管９０における圧力により圧縮かつ遮断
されており）、もしくは粉末通過弁８４への圧力ガス管
８６が粉末フィルタ７４への圧力ガス供給管８７と接続
されており、従って圧力ガスがいまや粉末通過弁８４か
ら出て、弁８８を介して、また粉末フィルタ７４を通っ
て集積室７６のなかへ流れるようにように操作される。

【００４１】それにより集積室があふれさせられるだけ
でなく、同時に粉末弁が吸い込まれた粉末を除去され
る。圧力ガス供給管８７への圧力ガス管９０の直接の接
続は三路弁では行われていない。それどころかたとえば
閉塞の場合により多いガス量が集積室のあふれのために
必要であれば、それに圧力ガスが、圧力ガス管８６が多
数回次々と弁８４により閉じられ、また再び集積室７６
のなかのフィルタ７４を通じて空にされることによっ
て、計量されて供給される。

【００４２】収集場６０´および装置全体、特に別の収
集場および／または引渡し場または取り出された試料に
対する収集場を搬送管６５に接続し得る分岐の有利な細
部は本願と同一の出願人により同時に出願された特許出
願に記載されている。

【００４３】図４には、集積室のなかの圧力に対する測
定値Ｐまたは圧力差ＤＰの時間的経過が示されている。
さらに図４には、それぞれ監視および報知信号ならびに
制御信号の時間的経過が示されている。符号ｔ０を付さ
れているのは、搬送された粉末が集積室のなかの搬送管
の開口を通り抜ける時点、すなわち報知信号Ｆが０状態
に移行し、従ってまた搬送管が空である時点である。

【００４４】この時点まで搬送ガス弁が開かれているの
で（制御信号Ｚ＝１）、集積室のなかの低圧は平衡さ
れ、また圧力は搬送ガス供給管のなかの圧力ｐ（Ａ）
（グローブボックスのなかの大気圧）に近づき、その際
にポンプの吸い込み能力および搬送管のなかの流れ抵抗
に関係する平衡値に落ち着くであろう。しかし、時点ｔ
０でポンプの継続運転の際に（制御信号Ｘ＝１）搬送ガ
ス弁が閉じられる（Ｚ＝０）のでボンプは搬送管のみを
吸い出し、従って圧力はなお上限値Ｐ_maxの上に上昇す
るが、次いで下降する。同時に粉末フライスの電動機が
始動し、こうして粉末は吸い込み空間のなかに運ばれ、
また搬送管の前端のなかの低圧により吸い込まれる。そ
こに配置されている光学式または静電容量式の測定要素
が相応の粉末塞栓の形成を監視し（監視信号Ａ＝１）、
また時点ｔ₁で、粉末塞栓が搬送管の十分な長さに形成
し終わっていることを指示する。その際に圧力Ｐは最小
値Ｐ_mi _nに下げられる。

【００４５】次に搬送ガス弁が開かれ（制御信号Ｚ＝
１）、その際に粉末のその後の供給は搬送装置の電動機
への相応の制御信号（Ｍ＝０）により中断される。搬送
管のなかの低圧により、粉末塞栓および搬送ガスが搬送
ガス供給管から吸い込まれ、圧力Ｐのその後の経過はな
かんずく、粉末が傾斜または落差を克服すべきか否かに
関係する。粉末が集積室に到達すると、これは相応の報
知信号Ｆ＝１により検出される。集積室のなかに入った
粉末および搬送ガスは再び、値Ｐ_maxを上廻る圧力の増
大に通じ、従って時点ｔ₂ですべての粉末が集積室のな
かに入り終わると直ちに、設備の動作ステップが繰り返
される。

【００４６】この搬送過程の間、集積室の底における粉
末通過弁は遮断状態に制御され（制御信号Ｙ＝０）、ま
た圧力ガスにより操作される粉末通過弁における圧力ガ
スマノメータが、そこに遮断のために必要な圧力が実際
に存在することを指示する（報知信号Ｖ＝１）。充満状
態計が、粉末が集積室内で予め定められた充満状態にま
だ達していないことを指示する（監視信号Ｓ＝１）。

【００４７】圧力測定信号Ｐは作動状態の監視をも許
す。なぜならば、それからＰ＞Ｐ_max（Ｐ_A＝１、Ｐ_F
＝０）の際に搬送管の空にされた状態を指示し（フィル
タ閉塞のために粉末フィルタにおける圧力差が許容し得
ない大きい値でないかぎり）、他方においてＰ＜Ｐ_min
（すなわちＰ_F＝１、Ｐ_A＝０）の際に搬送管が塞栓に
より閉塞していることを指示する信号Ｐ_AおよびＰ_Fが
形成され得るからである。

【００４８】しかしながら粉末フィルタは集積室からの
搬送ガスの連続的吸い出しの際に徐々にふさがる。従っ
て、集積室の圧力Ｐの時間的経過は周期的ではなく、徐
々に増大するレベルの周りを経過し、吸い込みポンプが
もはや集積室のなかにより大きい低圧を発生する立場に
ないことを指示する。この臨界的状態はフィルタを通じ
て吸われる搬送ガス中の圧力降下または吸い出された搬
送ガス量の測定により指示され得るが、圧力Ｐも許容し
得る最高値を上廻る（または許容し得る最低値を下廻
る）ことに関して監視される。このような場合には搬送
は中断される。

【００４９】このような中断は、充満状態計の監視信号
が値Ｓ＝１に達したときにも行われる。この状態で搬送
ガス管が再び空になると直ちに（報知信号Ｆ＝０、時点
ｔ₃）、ポンプは遮断され（制御信号Ｘ＝０）、その際
にいまや、時点ｔ₀およびｔ₂と異なり、信号Ｆ＝０に
もかかわらず粉末フライスは始動されない（制御信号Ｍ
＝０が得られたままである）。それどころか設備はあふ
れさせられ、このことはたとえばポンプをあふれさせる
こと、または搬送ガス弁を開くことにより行われるが、
既に粉末通過弁の開路（制御信号Ｙ＝１、監視信号Ｖ＝
０）により集積室が空になる際に行われる。導管部分１
０２、１０６および１０３が排出浄化される。すなわち
粉末は粉末通過弁により空にされ（充満状態指示器の監
視信号Ｓ＝０）、また時点ｔ₄で粉末通過弁が再び遮断
される（制御信号Ｙ＝０）。

【００５０】有利には搬送管として弾性チューブが使用
される。その前端は吸い込まれる搬送ガスにより振動に
入る。それにより一方では粉末塞栓の位置が追跡され、
他方では塞栓の固着が妨げられる。

【００５１】図４には実際に信号Ａ、Ｆ、Ｐ_AおよびＰ
_Fの特定のエッジの合致が示されている。従って、制御
従ってＺ、Ｍ、ＸおよびＹを形成するための時点ｔ０、
ｔ１、ｔ２も、静電容量式または誘導式測定要素の使用
なしに、相応の圧力信号から得られる。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、このようにして特に原子炉の
燃料要素の製造のための放射性粉末の爾後処理の際の必
要条件および安全性に適合している、非常にさまざまな
粉末を搬送するための設備を提供することを可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末搬送装置の実施例を示す原理接続
図。

【図２】本発明の別の実施例を示す原理接続図。

【図
３）本発明の別の実施例を示す原理接続図。【図４】本発明における信号経過を示すダイアグラム。

【符号の説明】

１搬送管２前端３搬送ガス供給管４遮断弁９集積室１０粉末フィルタ１２後端１４ポンプ１５制御装置２１集積室２５新鮮ガスフィルタ２６引渡し容器２８搬送ガス供給管２９吸い込み空間３０搬送管３１粉末３２電動機７２吸い込みポンプ６０´ 収集場７３吸い込み管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】引渡し場から搬送管（１）を通じて収集
場へ粉末を搬送するための方法であって、ａ）引渡し場のなかで搬送管（１）の前端（２）におけ
る吸い込み空間（３）のなかに開口する搬送ガス供給管
（３）が遮断され、また吸い込み空間（３）が搬送すべ
き粉末で満たされ、ｂ）搬送ガス供給管（３）が開かれ、また搬送管（１）
と収集場のなかに配置されている集積室（９）とのなか
に搬送ガス供給管のなかの圧力にくらべて減ぜられた圧
力が発生され、ｃ）搬送ガス供給管（３）が開かれ、集積室（９）のな
かにより低い圧力が維持され、また搬送すべき粉末が維
持されている圧力差により搬送管と集積室に通ずるその
後端における出口とを通って集積室のなかに搬送される
方法において、ｄ）少なくとも、搬送すべき粉末が搬送管（１）の出口
に到達し終わるまで、搬送管（１）が開かれた状態に保
たれ、また集積室（９）のなかに低い圧力が維持される
ことを特徴とする粉末搬送方法。
【請求項２】搬送ガスが集積室（９）から粉末フィル
タ（１０）を介して導出されることを特徴とする請求項
１記載の方法。
【請求項３】圧力差がポンプ（１４）により得られ、
このポンプは搬送ガス供給管（３）が閉じられている際
にも継続運転され、また特にプロセス障害の際または集
積室のなかの予め定められた充満状態の到達の際に搬送
の中断のために停止されることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の方法。
【請求項４】集積室（７６）が粉末フィルタ（７４）
を介して吸い出され、また搬送ガス供給管（６８）のな
かで引渡し場のなかの大気圧が使用されることを特徴と
する請求項１ないし３の１つに記載の方法。
【請求項５】引渡し場のなかの粉末（３１）を含んで
いる引渡し容器（２６）の底で塞栓を形成する粉末が機
械的に取り出され、また搬送管（３０）の吸い込み空間
（２９）に運ばれることを特徴とする請求項１ないし４
の１つに記載の方法。
【請求項６】引渡し容器（２６）のなかに引渡し場の
大気圧が維持されることを特徴とする請求項４または５
記載の方法。
【請求項７】吸い込み空間（２９）が粉末で満たされ
ているときに監視信号（Ａ）が発せられ、また制御信号
（Ｚ）により搬送ガス供給管のなかの搬送ガス弁（３
５）が開かれることを特徴とする請求項１ないし５の１
つに記載の方法。
【請求項８】搬送すべき粉末が搬送管の後端まで搬送
されているときに報知信号（Ｆ）が発せられ、また報知
信号により搬送ガス供給管のなかの搬送ガス弁が遮断さ
れることを特徴とする請求項１ないし７の１つに記載の
方法。
【請求項９】集積室（２１）のなかの圧力が測定さ
れ、また圧力に相応する測定信号（Ｐ）が形成されるこ
とを特徴とする請求項６または７記載の方法。
【請求項１０】少なくとも測定信号および制御信号に
より光学的作動状態指示計（３９）が制御されることを
特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】少なくとも測定信号（Ｐ）および制御
信号（Ｚ）がメモリ（４０）に読み込まれ、読み込まれ
たデータが予め定められた最小時間にわたり記憶され、
また最小時間が搬送の停止の際に延長されることを特徴
とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】集積室のなかの圧力に対する上限値を
上廻るとおよび／または下限値を下廻ると粉末の搬送が
停止され、また集積室と搬送ガス供給管との間の圧力差
が平衡されることを特徴とする請求項９ないし１１の１
つに記載の方法。
【請求項１３】搬送管を通じて集積室に流入した搬送
ガスが粉末フィルタを介して集め容器から除かれ、また
場合によっては、特に粉末フィルタにおける高い圧力降
下の際に粉末の搬送が中断され、また粉末フィルタが反
対の流れ方向に圧力ガスを通されて洗浄されることを特
徴とする請求項１ないし１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】搬送の際に粉末が搬送管の後端を通し
て集積室の上部に導かれ、また集積室の底に配置されて
おり集積室をその下に位置する収集室から隔てる粉末通
過弁が閉じられた状態に保たれ、また場合によっては、
特に予め定められた充満状態の到達の際に搬送が中断さ
れ、また粉末通過弁の開路により集積室のなかに含まれ
ている粉末が収集室のなかへ送られることを特徴とする
請求項１ないし１３の１つに記載の方法。
【請求項１５】粉末通過弁が圧力ガスにより遮断さ
れ、また粉末通過弁の開路の際に遮断のために使用され
る圧力ガスが粉末フィルタの洗浄のために使用されるこ
とを特徴とする請求項１３または１４の記載の方法。
【請求項１６】引渡し場から収集場へ粉末を搬送する
ための装置であって、ａ）引渡し場と収集場との間の搬送管（１）と、ｂ）搬送管の前端に接続され遮断弁（４）を含んでいる
引渡し場のなかの搬送ガス供給管（３）と、搬送すべき
粉末で吸い込み空間を満たすための手段（５、６）とを
有する吸い込み空間（２）と、ｃ）上部に粉末フィルタ（１０）を含んでいるガス導出
管（１１）と、搬送管（１）の後端（１２）に接続され
ている通路（１３）とを有する収集場のなかの集積室
（９）と、ｄ）搬送ガス供給管の遮断弁（４）における圧力と集積
室のなかの圧力との間に圧力差を発生しかつ維持するた
めのポンプ（１４）と、ｅ）遮断弁（４）を操作するための制御装置（１５）と
を有する装置において、ｆ）吸い込み空間の充満を監視し、また集積室への通過
により粉末の通過を報知する手段（１６、１７）が設け
られ、これらの手段が監視および報知信号を発生し、こ
の信号が制御装置に供給され、また搬送ガス供給管が、
搬送すべき粉末が入口を通過しなくなるまで、開いた状
態を保つことを特徴とする粉末搬送装置。
【請求項１７】吸い込み空間（２９）を満たすための
手段が電動機（３２）により機械的に動かされる部分を
含んでおり、これらの部分が粉末（３１）を収容する引
渡し容器（２６）の底から粉末を吸い込み空間（２９）
へ運ぶことを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】引渡し容器が特に引渡し容器（２６）
の上部にある新鮮ガスフィルタ（２５）により引渡し場
の大気圧に向けて開かれていることを特徴とする請求項
１７記載の装置。
【請求項１９】ポンプ（７２）が収集場（６０´）の
なかに配置され、また吸い込み管（７３）により粉末フ
ィルタの引渡し側に接続されていることを特徴とする請
求項１６ないし１８の１つに記載の装置。
【請求項２０】引渡し場が第１のグローブボックスの
なかに、収集場が第２のグローブボックスのなかに配置
され、また両グローブボックスが圧力平衡管を介して互
いに接続されていることを特徴とする請求項１６ないし
１９の１つに記載の装置。
【請求項２１】搬送ガス供給管が一端で引渡し場の大
気圧に向けて、またポンプがその出口で収集場の大気圧
に向けて開いていることを特徴とする請求項１６ないし
２０の１つに記載の装置。
【請求項２２】収集場のなかに集積室のなかの圧力に
対する圧力計が配置され、その信号が指示装置および／
または制御装置に供給されていることを特徴とする請求
項１６ないし２１の１つに記載の装置。
【請求項２３】監視および報知のための手段の信号に
より制御され、また装置の作動状態を指示する光学的指
示計が設けられていることを特徴とする請求項１６ない
し２２の１つに記載の装置。
【請求項２４】少なくとも予め定められた時間にわた
り装置の作動データを記憶する作動状態メモリが設けら
れていることを特徴とする請求項１６ないし２３の１つ
に記載の装置。
【請求項２５】粉末フィルタがその引渡し側に圧力ガ
ス供給管を有することを特徴とする請求項１６ないし２
４の１つに記載の装置。
【請求項２６】集積室に充満状態計が配置されている
ことを特徴とする請求項１６ないし２５の１つに記載の
装置。
【請求項２７】集積室が収集室の上に配置され、また
その底において粉末通過弁により収集室に対して圧力に
対して密に閉じ得ることを特徴とする請求項１６ないし
２６の１つに記載の装置。
【請求項２８】粉末通過弁を閉じるための圧力管が多
路弁を介して粉末通過弁に、また代替的に圧力ガス管ま
たは圧力ガス供給管に接続されることを特徴とする請求
項２５または２６記載の装置。
【請求項２９】粉末フィルタが多層の織物から作ら
れ、またつぼ状に集積室の内部に突出していることを特
徴とする請求項１６ないし２８の１つに記載の装置。
【請求項３０】集積室の内部に突出しているつぼ状の
粉末フィルタの底が多重にたたまれていることを特徴と
する請求項２９記載の装置。
【請求項３１】つぼ状の粉末フィルタの縁が永久弾性
合成樹脂により、集積室の側壁にその周縁に沿って嵌ま
るフランジとして鋳造されていることを特徴とする請求
項２９または３０記載の装置。
【請求項３２】搬送管が弾性チューブから作られてい
ることを特徴とする請求項１６ないし３１の１つに記載
の装置。